ນັບຕັ້ງແຕ່ການຄົ້ນພົບຂອງມັນ, ຊິລິກອນຄາໄບດ໌ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ຊິລິກອນຄາໄບດ໌ປະກອບດ້ວຍເຄິ່ງໜຶ່ງຂອງອະຕອມ Si ແລະເຄິ່ງໜຶ່ງຂອງອະຕອມ C, ເຊິ່ງເຊື່ອມຕໍ່ກັນດ້ວຍພັນທະໂຄວາເລນຜ່ານຄູ່ອີເລັກຕຣອນທີ່ມີວົງໂຄຈອນປະສົມ sp3. ໃນຫົວໜ່ວຍໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງຜລຶກດຽວຂອງມັນ, ສີ່ອະຕອມ Si ຖືກຈັດລຽງຢູ່ໃນໂຄງສ້າງ tetrahedral ທຳມະດາ, ແລະອະຕອມ C ຕັ້ງຢູ່ໃຈກາງຂອງ tetrahedron ທຳມະດາ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ອະຕອມ Si ຍັງສາມາດຖືວ່າເປັນສູນກາງຂອງ tetrahedron, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສ້າງ SiC4 ຫຼື CSi4. ໂຄງສ້າງ tetrahedral. ພັນທະໂຄວາເລນໃນ SiC ແມ່ນໄອອອນສູງ, ແລະພະລັງງານພັນທະຊິລິກອນ-ຄາບອນແມ່ນສູງຫຼາຍ, ປະມານ 4.47 eV. ເນື່ອງຈາກພະລັງງານຄວາມຜິດພາດຂອງການຊ້ອນກັນຕ່ຳ, ຜລຶກຊິລິກອນຄາໄບດ໌ສາມາດສ້າງ polytypes ຕ່າງໆໄດ້ງ່າຍໃນລະຫວ່າງຂະບວນການເຕີບໃຫຍ່. ມີ polytypes ທີ່ຮູ້ຈັກຫຼາຍກວ່າ 200 ອັນ, ເຊິ່ງສາມາດແບ່ງອອກເປັນສາມປະເພດຫຼັກຄື: cubic, hexagonal ແລະ trigonal.
ໃນປະຈຸບັນ, ວິທີການເຕີບໂຕຫຼັກຂອງຜລຶກ SiC ປະກອບມີວິທີການຂົນສົ່ງໄອທາງກາຍະພາບ (ວິທີ PVT), ການລະລາຍໄອທາງເຄມີອຸນຫະພູມສູງ (ວິທີ HTCVD), ວິທີການໄລຍະແຫຼວ, ແລະອື່ນໆ. ໃນນັ້ນ, ວິທີການ PVT ແມ່ນມີຄວາມເຕີບໃຫຍ່ໄວກວ່າ ແລະ ເໝາະສົມກວ່າສຳລັບການຜະລິດຈຳນວນຫຼາຍໃນອຸດສາຫະກຳ.
ວິທີການ PVT ທີ່ເອີ້ນວ່າ ໝາຍເຖິງການວາງຜລຶກເມັດ SiC ໄວ້ເທິງສຸດຂອງໝໍ້ຕົ້ມ, ແລະວາງຜົງ SiC ເປັນວັດຖຸດິບຢູ່ທາງລຸ່ມຂອງໝໍ້ຕົ້ມ. ໃນສະພາບແວດລ້ອມປິດທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ຄວາມກົດດັນຕ່ຳ, ຜົງ SiC ຈະລະເຫີຍ ແລະ ເຄື່ອນທີ່ຂຶ້ນໄປທາງເທິງພາຍໃຕ້ການກະທຳຂອງການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ. ວິທີການຂົນສົ່ງມັນໄປຍັງບໍລິເວນໃກ້ຄຽງກັບຜລຶກເມັດ ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນກໍ່ປ່ຽນເປັນຜລຶກໃໝ່ຫຼັງຈາກບັນລຸສະຖານະອີ່ມຕົວເກີນໄປ. ວິທີການນີ້ສາມາດບັນລຸການເຕີບໂຕຂອງຂະໜາດຜລຶກ SiC ແລະ ຮູບແບບຜລຶກສະເພາະທີ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້.
ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການໃຊ້ວິທີການ PVT ເພື່ອປູກຜລຶກ SiC ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຮັກສາເງື່ອນໄຂການເຕີບໂຕທີ່ເໝາະສົມສະເໝີໃນລະຫວ່າງຂະບວນການເຕີບໂຕໃນໄລຍະຍາວ, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນມັນຈະນໍາໄປສູ່ຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງໂຄງສ້າງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກ SiC ແມ່ນສໍາເລັດໃນພື້ນທີ່ປິດ. ມີວິທີການຕິດຕາມກວດກາທີ່ມີປະສິດທິພາບໜ້ອຍ ແລະ ຕົວແປຫຼາຍຢ່າງ, ດັ່ງນັ້ນການຄວບຄຸມຂະບວນການຈຶ່ງເປັນເລື່ອງຍາກ.
ໃນຂະບວນການປູກຜລຶກ SiC ໂດຍວິທີ PVT, ຮູບແບບການເຕີບໂຕຂອງການໄຫຼແບບຂັ້ນຕອນ (Step Flow Growth) ຖືກຖືວ່າເປັນກົນໄກຫຼັກສຳລັບການເຕີບໂຕທີ່ໝັ້ນຄົງຂອງຮູບແບບຜລຶກດຽວ.
ອະຕອມ Si ແລະ ອະຕອມ C ທີ່ຖືກລະເຫີຍຈະຜູກມັດກັບອະຕອມໜ້າດິນຜລຶກຢູ່ຈຸດໂຄ້ງ, ບ່ອນທີ່ພວກມັນຈະລວມຕົວກັນ ແລະ ເຕີບໂຕ, ເຮັດໃຫ້ແຕ່ລະຂັ້ນຕອນໄຫຼໄປຂ້າງໜ້າຂະໜານກັນ. ເມື່ອຄວາມກວ້າງຂອງຂັ້ນຕອນເທິງໜ້າດິນຜລຶກເກີນເສັ້ນທາງທີ່ບໍ່ມີການແຜ່ກະຈາຍຂອງອາດາຕອມ, ອາດາຕອມຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍອາດຈະລວມຕົວກັນ, ແລະ ຮູບແບບການເຕີບໂຕຄ້າຍຄືເກາະສອງມິຕິທີ່ສ້າງຂຶ້ນຈະທຳລາຍຮູບແບບການເຕີບໂຕຂອງການໄຫຼຂັ້ນຕອນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຂໍ້ມູນໂຄງສ້າງຜລຶກ 4H ສູນເສຍ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດຂໍ້ບົກຜ່ອງຫຼາຍຢ່າງ. ດັ່ງນັ້ນ, ການປັບຕົວຂອງພາລາມິເຕີຂະບວນການຕ້ອງບັນລຸການຄວບຄຸມໂຄງສ້າງຂັ້ນຕອນໜ້າດິນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສະກັດກັ້ນການສ້າງຂໍ້ບົກຜ່ອງຫຼາຍຮູບແບບ, ບັນລຸຈຸດປະສົງຂອງການໄດ້ຮັບຮູບແບບຜລຶກດຽວ, ແລະ ໃນທີ່ສຸດກໍ່ກະກຽມຜລຶກທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ.
ໃນຖານະທີ່ເປັນວິທີການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກ SiC ທີ່ພັດທະນາມາແຕ່ດົນນານ, ວິທີການຂົນສົ່ງໄອທາງກາຍະພາບໃນປະຈຸບັນແມ່ນວິທີການເຕີບໂຕທີ່ນິຍົມທີ່ສຸດສຳລັບການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກ SiC. ເມື່ອປຽບທຽບກັບວິທີການອື່ນໆ, ວິທີການນີ້ມີຄວາມຕ້ອງການອຸປະກອນການເຕີບໂຕຕ່ຳກວ່າ, ຂະບວນການເຕີບໂຕທີ່ງ່າຍດາຍ, ການຄວບຄຸມທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ການຄົ້ນຄວ້າພັດທະນາທີ່ລະອຽດ, ແລະໄດ້ບັນລຸການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳແລ້ວ. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງວິທີການ HTCVD ແມ່ນວ່າມັນສາມາດເຕີບໂຕແຜ່ນເວເຟີທີ່ນຳໄຟຟ້າ (n, p) ແລະ ແຜ່ນເວເຟີເຄິ່ງສນວນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ແລະສາມາດຄວບຄຸມຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສານເສີມເພື່ອໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຕົວນຳໃນແຜ່ນເວເຟີສາມາດປັບໄດ້ລະຫວ່າງ 3 × 1013 ~ 5 × 1019 / cm3. ຂໍ້ເສຍປຽບແມ່ນຂອບເຂດເຕັກນິກທີ່ສູງ ແລະສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດຕໍ່າ. ຍ້ອນວ່າເຕັກໂນໂລຊີການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກ SiC ໄລຍະແຫຼວສືບຕໍ່ເຕີບໃຫຍ່ຂະຫຍາຍຕົວ, ມັນຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນການກ້າວໜ້າຂອງອຸດສາຫະກຳ SiC ທັງໝົດໃນອະນາຄົດ ແລະມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເປັນຈຸດກ້າວໜ້າໃໝ່ໃນການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກ SiC.
ເວລາໂພສ: ວັນທີ 16 ເມສາ 2024