Цахиурын карбид (SiC) талстын өсөлтийн PVT аргын зарчим

Бүтэн нэр нь Физик уурын тээвэрлэлт болох PVT арга нь цахиурын карбидийг ургуулах нийтлэг арга юм (SiC)өндөр температур болон өндөр даралтын дор талстууд. Үүний үндсэн зарчим нь цахиурын карбидын нунтагыг 2300℃-ээс дээш температурт, вакуумтай ойрхон нам даралтын орчинд сублимацид халааж, Si, Si2C, SiC2 зэрэг хийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулсан урвалын хий үүсгэх явдал юм. Хатуу фазын сублимацийн урвалаар үүссэн Si ба C бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хийн фазын парциал даралт өөр өөр байдаг тул Si/C стехиометрийн харьцаа нь дулааны талбайн тархалтаас хамааран өөр өөр байдаг. Тиймээс хийн фазын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тархалт болон тээвэрлэлтийг хянах шаардлагатай бөгөөд ингэснээр тэдгээр нь өсөлтийн камерт тодорхой талстжих байрлалд хүрдэг.

Эмх замбараагүй хийн фазын талсжилт нь поликристал цахиурын карбид үүсгэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд цахиурын карбидын үрийн талстуудыг өсөлтийн камерын дээд хэсэгт байрлуулдаг. Хийн фазын хэт ханасан байдлын нөлөөгөөр хийн фазын бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь үрийн талстын гадаргуу дээр хуримтлагдаж цахиурын карбидын дан талстууд үүснэ. Урвалын бүх үйл явц нь урвалын системийн бүх параметрүүд хоорондоо холбогдсон хаалттай өсөлтийн камерт явагддаг. Өсөлтийн нөхцөлд ямар нэгэн хэлбэлзэл нь дан талст өсөлтийн тогтвортой байдалд нөлөөлнө.

Үүнээс гадна, цахиурын карбидын дан талстуудын талстын чиглэлийн хувьд өөр өөр нягт бүтэц нь атомын холболт болон холболтын янз бүрийн аргуудад хүргэдэг бөгөөд ингэснээр цахиурын карбидын изомерийн 200 гаруй талст хэлбэрийг үүсгэдэг. Өөр өөр талст хэлбэрийн хоорондох энерги хувиргалтын саад маш бага тул PVT дан талст өсөлтийн системд талст хэлбэрийн хувирал үүсэх магадлал өндөр бөгөөд энэ нь эмх замбараагүй бай талст хэлбэрүүд болон янз бүрийн талстжуулалтын согог үүсгэдэг. Тиймээс талст хэлбэр болон талст гулдмайн янз бүрийн согогийг илрүүлэхийн тулд тусгай үзлэгийн төхөөрөмж ашиглах шаардлагатай.

Цахиурын карбидыг бэлтгэх үйл явц нь маш өндөр шаардлага тавьдаг бөгөөд голчлон дараах талуудад илэрдэг.SiC Кристал Өсөлт

  • Цахиурын карбидын нунтаг нийлэгжих процесст олон тооны хүрээлэн буй орчны хольц байдаг тул өндөр цэвэршилттэй нунтаг гаргаж авахад хүндрэл учруулдаг. Цахиурын нунтаг болон нүүрстөрөгчийн нунтаг хоёрын урвалын эх үүсвэр болох бүрэн бус урвал нь Si/C харьцаанд тэнцвэргүй байдал үүсгэдэг. Синтезийн дараах цахиурын карбидын нунтаг талст хэлбэр болон ширхэгийн хэмжээг хянах хэцүү байдаг.
  • 2300°C-ээс дээш өндөр температур болон вакуумтай ойролцоо нөхцөлд цахиурын карбид нь хаалттай бал чулуун камерт "хатуу-хий-хатуу" хувиргалт болон дахин талсжих процесст ордог. Энэ процесс нь урт өсөлтийн мөчлөгтэй, хянах хэцүү бөгөөд микротубул болон оруулга зэрэг согог үүсэх хандлагатай байдаг.
  • Цахиурын карбид нь 200 гаруй өөр өөр талст хэлбэрийг агуулдаг боловч үйлдвэрлэлд ихэвчлэн зөвхөн нэг талст хэлбэр шаардлагатай байдаг. Өсөлт процессын явцад талст хэлбэрийн хувирал үүсэх хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь олон төрлийн оруулгын согогийг үүсгэдэг. Бэлтгэх процессын явцад ганц тодорхой талст хэлбэрийг тогтвортой хянах нь хэцүү бөгөөд өөр өөр талст хэлбэрийн хоорондох энерги хувиргалтын саад маш бага байдаг нь хяналтын хүндрэлийг нэмэгдүүлдэг. Энэ хугацаанд параметрийн хяналт болон холбогдох судалгаа нь асар их судалгаа, хөгжүүлэлтийн зардал шаарддаг бөгөөд энэ нь стандартад нийцсэн цахиурын карбидын өндөр өртөгтэй байгаагийн нэг шалтгаан юм.

Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 3
WhatsApp онлайн чат!