Ex quo inventum est, carburum silicii late attraxit. Carburum silicii constat ex dimidia parte atomorum Si et dimidia parte atomorum C, quae vinculis covalentibus per paria electronica orbitales hybridos sp3 communicantes connectuntur. In unitate structurali fundamentali crystalli singularis, quattuor atomi Si in structura tetrahedrica regulari disponuntur, et atomus C in centro tetraedri regularis locatur. Contra, atomus Si etiam centrum tetraedri considerari potest, ita SiC4 vel CSi4 formans. Structura tetrahedrica. Vinculum covalente in SiC valde ionicum est, et energia vinculi silicii-carbonii altissima est, circiter 4.47 eV. Propter energiam erroris accumulationis humilem, crystalli carburi silicii facile varios polytypos durante processu accretionis formant. Plus quam 200 polytypi noti sunt, qui in tres categorias principales dividi possunt: cubicum, hexagonale et trigonale.
In praesenti, principales methodi accretionis crystallorum SiC includunt Methodum Transportationis Vaporis Physicae (methodum PVT), Depositionem Vaporis Chemici Altae Temperaturae (methodum HTCVD), Methodum Phase Liquidæ, et cetera. Inter eas, methodus PVT maturior est et aptior ad productionem industrialem massalem.
Methodus PVT, quae dicitur, significat crystallos seminales SiC in summo crucibuli collocare, et pulverem SiC ut materiam primam in fundo crucibuli collocare. In ambiente clauso altae temperaturae et humilis pressionis, pulvis SiC sub actione gradientis temperaturae et differentiae concentrationis sublimatur et sursum movetur. Methodus est eum ad vicinitatem crystalli seminalis transportandi, deinde recrystallizandi postquam ad statum supersaturatum pervenit. Haec methodus incrementum moderatum magnitudinis crystalli SiC et formarum crystallinarum specificarum assequi potest.
Attamen, usus methodi PVT ad crystallos SiC crescendos requirit ut semper condiciones crescendi aptas serventur per processum crescendi diuturnum, alioquin ad perturbationem clathri ducet, ita qualitatem crystalli afficiens. Crescentia autem crystallorum SiC in spatio clauso perficitur. Paucae sunt efficaces methodi monitoriae et multae variabiles, ita processus moderari difficile est.
In processu crescendi crystallos SiC per methodum PVT, modus crescendi per gradus (Step Flow Growth) habetur mechanismus principalis ad stabilem crescendum formae crystalli singularis.
Atomi Si et atomi C vaporizati praeferenter cum atomis superficiei crystallinae in puncto flexurae cohaerent, ubi nucleabuntur et crescent, quo facto singuli gradus paralleliter progrediuntur. Cum latitudo graduum in superficie crystallina viam diffusionis liberae atomorum adamorum longe excedit, numerus magnus atomorum adamorum congregari potest, et modus crescentiae bidimensionalis, insularis similis, formatus modum crescentiae fluxus graduum destruet, quo fit ut informatio structurae crystallinae 4H amittatur, et vitia multiplicia efficiantur. Ergo, adaptatio parametrorum processus debet effici ut structura graduum superficialis moderetur, ita generationem vitiorum polymorphicorum reprimatur, propositum formae crystallinae singularis obtinendae assequatur, et denique crystalla altae qualitatis praeparetur.
Methodus translationis vaporis physici, quae prima methodus ad crystallos SiC crescendos excogitata est, nunc est methodus frequentissima ad crystallos SiC crescendos. Haec methodus, comparata cum aliis methodis, minoribus requisitis pro apparatu crescendi, simplici processu crescendi, magna moderatione, investigatione evolutionis satis accurata, et iam applicatione industriali fruita est. Commodum methodi HTCVD est quod crustas conductivas (n, p) et semi-insulantes altae puritatis crescere potest, et concentrationem dopandi ita moderari potest ut concentratio vectoris in crusta inter 3×10¹³~5×10¹9/cm³ adaptari possit. Incommoda sunt limen technicum altum et parva pars mercatus. Dum technologia crescendi crystallos SiC in phase liquida maturescit, magnum potentiale in promovenda tota industria SiC in futuro ostendet et verisimiliter novum momentum rupturae in crescendo crystallo SiC erit.
Tempus publicationis: XVI Aprilis MMXXIV