ស៊ីស៊ីមានលក្ខណៈដូចជា bandgap ធំ ចរន្តកំដៅខ្ពស់ កម្លាំងដែនបំបែកសំខាន់ខ្ពស់ និងអត្រារសាត់អេឡិចត្រុងឆ្អែតខ្ពស់។ វាអាចបំពេញតម្រូវការកម្មវិធីក្រោមលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ សម្ពាធខ្ពស់ ប្រេកង់ខ្ពស់ និងថាមពលខ្ពស់។ វាអាចត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងយានយន្តថាមពលថ្មី ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ ការគ្រប់គ្រងឧស្សាហកម្ម ទំនាក់ទំនងប្រេកង់វិទ្យុ និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃឧស្សាហកម្មពាក់ព័ន្ធ ទីផ្សារឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកជំនាន់ទីបីដែលតំណាងដោយស៊ីលីកុនកាប៊ីតបាននាំមកនូវឱកាសថ្មីៗ។
ការលូតលាស់គ្រីស្តាល់គឺជាតំណភ្ជាប់ស្នូលនៃការផលិតស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាប៊ីត ហើយឧបករណ៍ស្នូលគឺឡដុតលូតលាស់គ្រីស្តាល់។ ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងឡដុតលូតលាស់គ្រីស្តាល់ថ្នាក់ស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់ប្រពៃណី រចនាសម្ព័ន្ធឡដុតមិនស្មុគស្មាញខ្លាំងទេ។ វាភាគច្រើនត្រូវបានផ្សំឡើងដោយតួឡ ប្រព័ន្ធកំដៅ យន្តការបញ្ជូនខ្សែរុំ ប្រព័ន្ធទទួល និងវាស់ស្ទង់សុញ្ញាកាស ប្រព័ន្ធផ្លូវឧស្ម័ន ប្រព័ន្ធត្រជាក់ ប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យ។ល។ លក្ខខណ្ឌវាលកម្ដៅ និងដំណើរការកំណត់សូចនាករសំខាន់ៗនៃគុណភាពគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាប៊ីត ទំហំ ចរន្តអគ្គិសនី និងសូចនាករសំខាន់ៗផ្សេងទៀត។
1. ការលំបាកក្នុងបច្ចេកវិទ្យាលូតលាស់គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាបៃ
សីតុណ្ហភាពនៃការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាប៊ីតគឺខ្ពស់ណាស់ ហើយមិនអាចត្រួតពិនិត្យបានទេ ដូច្នេះការលំបាកចម្បងស្ថិតនៅក្នុងដំណើរការខ្លួនឯង៖
(1)ការលំបាកក្នុងការគ្រប់គ្រងវាលកម្ដៅការត្រួតពិនិត្យប្រហោងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដែលបិទជិតគឺពិបាក និងមិនអាចគ្រប់គ្រងបាន។ មិនដូចឧបករណ៍លូតលាស់គ្រីស្តាល់ដែលទាញដោយដំណោះស្រាយដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនបែបប្រពៃណី ដែលមានកម្រិតខ្ពស់នៃស្វ័យប្រវត្តិកម្ម ហើយដំណើរការលូតលាស់គ្រីស្តាល់អាចត្រូវបានសង្កេត គ្រប់គ្រង និងកែតម្រូវ គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាប៊ីតលូតលាស់នៅក្នុងកន្លែងបិទជិតក្នុងបរិយាកាសសីតុណ្ហភាពខ្ពស់លើសពី 2,000°C ហើយសីតុណ្ហភាពលូតលាស់ត្រូវការគ្រប់គ្រងយ៉ាងច្បាស់លាស់ក្នុងអំឡុងពេលផលិតកម្ម ដែលធ្វើឱ្យការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពមានការលំបាក។
(២)ការលំបាកក្នុងការគ្រប់គ្រងទម្រង់គ្រីស្តាល់បំពង់តូចៗ ការរួមបញ្ចូលពហុរូបភាព ការផ្លាស់ទីតាំង និងពិការភាពផ្សេងៗទៀតងាយនឹងកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការលូតលាស់ ហើយពួកវាប៉ះពាល់ និងវិវត្តគ្នាទៅវិញទៅមក។ បំពង់តូចៗ (MP) គឺជាពិការភាពប្រភេទឆ្លងកាត់ដែលមានទំហំចាប់ពីមីក្រូទៅរាប់សិបមីក្រូ ដែលជាពិការភាពដ៏ធំបំផុតនៃឧបករណ៍។ គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាបៃតែមួយរួមមានទម្រង់គ្រីស្តាល់ផ្សេងៗគ្នាជាង 200 ប៉ុន្តែមានតែរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់មួយចំនួនតូចប៉ុណ្ណោះ (ប្រភេទ 4H) គឺជាសម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រដែលត្រូវការសម្រាប់ផលិតកម្ម។ ការបំលែងទម្រង់គ្រីស្តាល់ងាយនឹងកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការលូតលាស់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានពិការភាពនៃការរួមបញ្ចូលពហុរូបភាព។ ដូច្នេះ វាចាំបាច់ក្នុងការគ្រប់គ្រងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដូចជាសមាមាត្រស៊ីលីកុន-កាបូន ជម្រាលសីតុណ្ហភាពលូតលាស់ អត្រាលូតលាស់គ្រីស្តាល់ និងសម្ពាធលំហូរឧស្ម័នឱ្យបានត្រឹមត្រូវ។
លើសពីនេះ មានជម្រាលសីតុណ្ហភាពនៅក្នុងវាលកម្ដៅនៃការលូតលាស់គ្រីស្តាល់តែមួយស៊ីលីកុនកាបៃ ដែលនាំឱ្យមានភាពតានតឹងខាងក្នុងដើម និងការផ្លាស់ទីតាំងដែលជាលទ្ធផល (ការផ្លាស់ទីតាំងប្លង់មូលដ្ឋាន BPD ការផ្លាស់ទីតាំងវីស TSD ការផ្លាស់ទីតាំងគែម TED) ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ ដោយហេតុនេះប៉ះពាល់ដល់គុណភាព និងដំណើរការនៃអេពីតាក់ស៊ី និងឧបករណ៍ជាបន្តបន្ទាប់។
(៣)ការគ្រប់គ្រងសារធាតុញៀនដ៏លំបាកការណែនាំអំពីភាពមិនបរិសុទ្ធខាងក្រៅត្រូវតែត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹងដើម្បីទទួលបានគ្រីស្តាល់ដែលមានចរន្តអគ្គិសនីជាមួយនឹងការដូបទិសដៅ។
(៤)អត្រាកំណើនយឺតអត្រាកំណើននៃស៊ីលីកុនកាប៊ីតគឺយឺតណាស់។ ប្រពៃណីសម្ភារៈស៊ីលីកុនត្រូវការពេលត្រឹមតែ 3 ថ្ងៃប៉ុណ្ណោះដើម្បីដុះទៅជាដំបងគ្រីស្តាល់ ខណៈពេលដែលដំបងគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាបៃត្រូវការពេល 7 ថ្ងៃ។ នេះនាំឱ្យមានប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្មទាបជាងមុនដោយធម្មជាតិនៃស៊ីលីកុនកាបៃ និងទិន្នផលមានកម្រិតខ្លាំង។
ម៉្យាងវិញទៀត ប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃការលូតលាស់ epitaxial ស៊ីលីកុនកាបូអ៊ីដគឺទាមទារខ្លាំងណាស់ រួមទាំងភាពតឹងណែននៃឧបករណ៍ ស្ថេរភាពនៃសម្ពាធឧស្ម័ននៅក្នុងបន្ទប់ប្រតិកម្ម ការគ្រប់គ្រងយ៉ាងច្បាស់លាស់នៃពេលវេលាបញ្ចូលឧស្ម័ន ភាពត្រឹមត្រូវនៃសមាមាត្រឧស្ម័ន និងការគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹងនៃសីតុណ្ហភាពដាក់។ ជាពិសេស ជាមួយនឹងការកែលម្អកម្រិតវ៉ុលទប់ទល់នឹងឧបករណ៍ ការលំបាកក្នុងការគ្រប់គ្រងប៉ារ៉ាម៉ែត្រស្នូលនៃបន្ទះ epitaxial បានកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់។
លើសពីនេះ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកម្រាស់នៃស្រទាប់ epitaxial របៀបគ្រប់គ្រងឯកសណ្ឋាននៃភាពធន់ និងកាត់បន្ថយដង់ស៊ីតេពិការភាព ខណៈពេលដែលធានាបាននូវកម្រាស់បានក្លាយជាបញ្ហាប្រឈមដ៏សំខាន់មួយទៀត។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យអគ្គិសនី វាចាំបាច់ក្នុងការរួមបញ្ចូលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងឧបករណ៍ធ្វើសកម្មភាពដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ដើម្បីធានាថាប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងៗអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងបានត្រឹមត្រូវ និងមានស្ថេរភាព។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃក្បួនដោះស្រាយត្រួតពិនិត្យក៏សំខាន់ផងដែរ។ វាត្រូវការអាចកែតម្រូវយុទ្ធសាស្ត្រត្រួតពិនិត្យក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង យោងទៅតាមសញ្ញាមតិត្រឡប់ ដើម្បីសម្របខ្លួនទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរផ្សេងៗនៅក្នុងការលូតលាស់ epitaxial ស៊ីលីកុនកាបៃដំណើរការ។
2. ការលំបាកចម្បងក្នុងការផលិតស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាប៊ីត៖
១. សីតុណ្ហភាពលូតលាស់គឺលើសពី ២០០០អង្សាសេ ដែលខ្ពស់ជាងសីតុណ្ហភាពស៊ីលីកុនពីរដង។
2. កម្រាស់នៃដំបងគ្រីស្តាល់គឺតូចក្នុងអំឡុងពេលលូតលាស់គ្រីស្តាល់ ហើយដំបងគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាបៃ 2 សង់ទីម៉ែត្រ លូតលាស់ក្នុងរយៈពេល 7 ថ្ងៃ។
៣. តម្រូវការប្រភេទគ្រីស្តាល់គឺខ្ពស់ ហើយមានតែស៊ីលីកុនកាប៊ីតគ្រីស្តាល់តែមួយមួយចំនួនតូចប៉ុណ្ណោះដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់។
៤. ការពាក់ពេលកាត់ខ្ពស់ ហើយស៊ីលីកុនកាប៊ីតមានភាពរឹងខ្ពស់ខ្លាំង។
សរុបមក ការចំណាយពេលវេលាច្រើន និងបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការស្មុគស្មាញកំណត់ពីតម្លៃខ្ពស់នៃស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាប៊ីត ដែលកំណត់ការអនុវត្តស៊ីលីកុនកាប៊ីត។
III. ការចាត់ថ្នាក់នៃឡដុតគ្រីស្តាល់
យោងតាមវិធីសាស្ត្រកំដៅផ្សេងៗគ្នា ឡដុតគ្រីស្តាល់អាចបែងចែកទៅជាប្រភេទអាំងឌុចស្យុង និងប្រភេទធន់។ បច្ចុប្បន្ននេះ ឧបករណ៍ភាគច្រើននៅលើទីផ្សារគឺជាប្រភេទអាំងឌុចស្យុង ដែលមានគុណសម្បត្តិនៃតម្លៃទាប រចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញ ការថែទាំងាយស្រួល និងប្រសិទ្ធភាពកម្ដៅខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែឥទ្ធិពលអាំងឌុចស្យុងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច សីតុណ្ហភាពអ័ក្ស និងសីតុណ្ហភាពរ៉ាឌីកាល់នៃកំដៅអាំងឌុចស្យុងត្រូវបានភ្ជាប់គ្នា ហើយវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការគិតគូរទាំងល្បឿនលូតលាស់គ្រីស្តាល់ និងគុណភាពលូតលាស់គ្រីស្តាល់។
វេទិកាលូតលាស់វាលកម្ដៅធន់ទ្រាំអាចគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពអ័ក្ស និងសីតុណ្ហភាពរ៉ាឌីយ៉ាលបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវរៀងៗខ្លួន ដែលអំណោយផលដល់ការលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់ទំហំធំ និងធ្វើអោយអត្រាលូតលាស់គ្រីស្តាល់ប្រសើរឡើង។ វាគឺជាដំណោះស្រាយមួយសម្រាប់ការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាបៃទំហំ ៨ អ៊ីញដែលមានគុណភាពខ្ពស់នាពេលអនាគត។
ការប្រៀបធៀបរវាងវិធីសាស្ត្រអាំងឌុចស្យុង និងវិធីសាស្ត្រធន់ទ្រាំ៖
| វិធីសាស្ត្របញ្ចូល | វិធីសាស្ត្រធន់ទ្រាំ | |
| គោលការណ៍ធ្វើការ | កំដៅអាំងឌុចស្យុងគឺជាវិធីសាស្ត្រព្យាបាលកំដៅដែលប្រើឥទ្ធិពលម៉ាញេទិកនៃចរន្តអគ្គិសនីដើម្បីបង្កើតដង់ស៊ីតេខ្ពស់នៃចរន្តដែលបង្កើតនៅលើស្រទាប់ផ្ទៃនៃស្នាដៃ កំដៅវាយ៉ាងលឿនទៅសភាព austenite ហើយបន្ទាប់មកធ្វើឱ្យវាត្រជាក់យ៉ាងលឿនដើម្បីទទួលបានរចនាសម្ព័ន្ធ martensitic ។ | កំដៅធន់ទ្រាំប្រើប្រាស់កំដៅ Joule ដែលបង្កើតឡើងដោយចរន្តឆ្លងកាត់ឧបករណ៍ដឹកនាំជាប្រភពកំដៅ។ វាអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទ៖ កំដៅធន់ទ្រាំដោយប្រយោល (ធាតុកំដៅអគ្គិសនី ឬឧបករណ៍ដឹកនាំកំដៅ) និងកំដៅធន់ទ្រាំដោយផ្ទាល់។ |
| ការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព | វិធីសាស្ត្រអាំងឌុចស្យុងកំដៅដែនម៉ាញេទិកខាងក្នុងតាមរយៈឧបករណ៍អាំងឌុចស្យុងនៅខាងក្រៅប្រដាប់កម្តៅ។ ល្បឿនកំដៅគឺលឿន ប៉ុន្តែចម្ងាយរវាងឧបករណ៍អាំងឌុចស្យុងនិងប្រដាប់កម្តៅគឺឆ្ងាយ តំបន់វិទ្យុសកម្មត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយ ហើយវាពិបាកក្នុងការគ្រប់គ្រងការបង្កើតកំដៅនៃផ្ទៃប្រដាប់កម្តៅក្នុងទិសដៅផ្ដេកបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។ | វិធីសាស្ត្រធន់នឹងកំណត់ឧបករណ៍កម្តៅដាច់ដោយឡែកមួយ ដែលស្ថិតនៅជិតនឹងប្រដាប់កម្តៅ។ ដោយការកែតម្រូវឧបករណ៍កម្តៅ សីតុណ្ហភាពនៃផ្ទៃប្រដាប់កម្តៅអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងកាន់តែត្រឹមត្រូវ។ |
| ការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ទំហំធំ | នៅពេលបន្ថែមឧបករណ៍បញ្ជូនកំដៅច្រើនទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធដែនកម្ដៅនៃវិធីសាស្ត្រអាំងឌុចស្យុង ដែនម៉ាញេទិកអាចជ្រៀតជ្រែកគ្នាទៅវិញទៅមក ដែលបណ្តាលឱ្យដែនម៉ាញេទិក និងកំដៅមិនងាយចែកចាយតាមគោលបំណងរចនា ដែលប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពកំដៅ និងការលូតលាស់គ្រីស្តាល់។ | វាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការរចនាប្រព័ន្ធកំដៅគ្រប់គ្រងឯករាជ្យពហុដំណាក់កាលសម្រាប់ឧបករណ៍លូតលាស់គ្រីស្តាល់ដែលមានកំដៅធន់ទ្រាំ ហើយជម្រាលរ៉ាឌីកាល់នៃឧបករណ៍ខ្លួនវាគឺតូច ដែលអាចបំពេញតម្រូវការនៃការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ទំហំធំ។ |
| វដ្តលូតលាស់គ្រីស្តាល់ | ការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ដោយវិធីសាស្ត្របញ្ចូលចរន្តអគ្គិសនីចំណាយពេលប្រហែល 10 ថ្ងៃ ការដុតដោយកម្តៅចំណាយពេល 10-15 ថ្ងៃ ហើយវដ្តលូតលាស់សរុបគឺ 20-25 ថ្ងៃ។ | វដ្តលូតលាស់គ្រីស្តាល់គឺប្រហែល 5-7 ថ្ងៃ ហើយវាអាចត្រូវបានដុតដោយស្វ័យប្រវត្តិ ហើយសីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះយឺតៗបន្ទាប់ពីដាច់ចរន្តអគ្គិសនី។ |
| ការប្រើប្រាស់ថាមពល | ការប្រើប្រាស់ថាមពលនៃវិធីសាស្ត្រធន់ទ្រាំគឺខ្ពស់ជាងវិធីសាស្ត្របញ្ចូលថាមពល 2-3 ដង។ | |
| កម្រិតទិន្នផល | ទិន្នផលនៃគ្រីស្តាល់ដែលដាំដុះដោយឡចំហាយលូតលាស់គ្រីស្តាល់វិធីសាស្ត្រធន់ទ្រាំត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងឡចំហាយលូតលាស់គ្រីស្តាល់វិធីសាស្ត្រអាំងឌុចស្យុង។ | |
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៤ ខែមិថុនា ឆ្នាំ ២០២៥