पीव्हीटी पद्धत, ज्याचे पूर्ण नाव फिजिकल व्हेपर ट्रान्सपोर्टेशन आहे, ही सिलिकॉन कार्बाइड वाढवण्यासाठी वापरली जाणारी एक सामान्य पद्धत आहे.एसआयसीउच्च तापमान आणि उच्च दाबाखाली स्फटिकांची निर्मिती होते. याचे मूलभूत तत्त्व म्हणजे सिलिकॉन कार्बाइड पावडरला २३००℃ पेक्षा जास्त तापमानात आणि निर्वात पोकळीसारख्या कमी दाबाच्या वातावरणात ऊर्ध्वपातनासाठी गरम करणे, ज्यामुळे Si, Si2C, आणि SiC2 सारखे वायुरूप घटक असलेला एक अभिक्रिया वायू तयार होतो. घन-अवस्थेतील ऊर्ध्वपातन अभिक्रियेमुळे तयार झालेल्या Si आणि C घटकांच्या वेगवेगळ्या वायू-अवस्थेतील आंशिक दाबांमुळे, Si/C स्टॉइकिओमेट्रिक गुणोत्तर औष्णिक क्षेत्राच्या वितरणानुसार बदलते. त्यामुळे, वायू-अवस्थेतील घटक ग्रोथ चेंबरमधील विशिष्ट स्फटिकीकरण स्थानांपर्यंत पोहोचतील याची खात्री करण्यासाठी, त्यांच्या वितरणावर आणि वहनावर नियंत्रण ठेवणे आवश्यक आहे.
अव्यवस्थित वायू-अवस्थेतील स्फटिकीकरणामुळे पॉलिक्रिस्टलाइन सिलिकॉन कार्बाइड तयार होऊ नये म्हणून, सिलिकॉन कार्बाइडचे बीज स्फटिक ग्रोथ चेंबरच्या वरच्या बाजूला ठेवले जातात. वायू-अवस्थेतील अतिसंपृक्ततेच्या प्रेरणेने, वायू-अवस्थेतील घटक बीज स्फटिकाच्या पृष्ठभागावर जमा होऊन सिलिकॉन कार्बाइडचे एकल स्फटिक तयार होतात. ही संपूर्ण अभिक्रिया प्रक्रिया एका बंद ग्रोथ चेंबरमध्ये घडते, जिथे अभिक्रिया प्रणालीचे सर्व मापदंड एकमेकांशी जोडलेले असतात. वाढीच्या परिस्थितीत होणाऱ्या कोणत्याही चढ-उताराचा एकल स्फटिकाच्या वाढीच्या स्थिरतेवर परिणाम होतो.
याव्यतिरिक्त, सिलिकॉन कार्बाइड एकल स्फटिकांच्या स्फटिक अभिमुखतेनुसार असलेल्या वेगवेगळ्या दाट-संवेष्टित संरचनांमुळे अणूंची विविध जोडणी आणि बंधन पद्धती निर्माण होतात, ज्यामुळे सिलिकॉन कार्बाइड समावयवांची २०० हून अधिक स्फटिक रूपे तयार होतात. वेगवेगळ्या स्फटिक रूपांमधील ऊर्जा रूपांतरण अडथळा अत्यंत कमी असतो, त्यामुळे PVT एकल स्फटिक वाढ प्रणालीमध्ये स्फटिक रूप परिवर्तन होण्याची दाट शक्यता असते, परिणामी लक्ष्यित स्फटिक रूपे अव्यवस्थित होतात आणि विविध स्फटिकीकरण दोष निर्माण होतात. म्हणून, स्फटिक गोट्याचे स्फटिक रूप आणि विविध दोष शोधण्यासाठी विशेष तपासणी उपकरणांचा वापर करणे आवश्यक आहे.
सिलिकॉन कार्बाइडच्या निर्मिती प्रक्रियेसाठी अत्यंत उच्च आवश्यकता असतात, ज्या प्रामुख्याने खालील बाबींमध्ये दिसून येतात:
- सिलिकॉन कार्बाइड पावडरच्या संश्लेषण प्रक्रियेत अनेक पर्यावरणीय अशुद्धता असतात, ज्यामुळे उच्च-शुद्धतेची पावडर मिळवणे कठीण होते. अभिक्रिया स्रोत म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या सिलिकॉन पावडर आणि कार्बन पावडर यांच्यातील अपूर्ण अभिक्रियेमुळे Si/C गुणोत्तरात असंतुलन निर्माण होण्याची शक्यता असते. संश्लेषणानंतर सिलिकॉन कार्बाइड पावडरचे स्फटिक स्वरूप आणि कणांचा आकार नियंत्रित करणे अवघड असते.
- २३००℃ पेक्षा जास्त तापमान आणि जवळपास निर्वात पोकळीच्या परिस्थितीत, बंद ग्रॅफाइट चेंबरमध्ये सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये "घन-वायू-घन" रूपांतरण आणि पुन:स्फटिकीकरण प्रक्रिया होते. या प्रक्रियेचे वाढीचे चक्र दीर्घ असते, ती नियंत्रित करणे कठीण असते आणि त्यात सूक्ष्मनलिका व अंतर्भाव यांसारखे दोष निर्माण होण्याची शक्यता असते.
- सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये २०० हून अधिक विविध स्फटिक रूपे समाविष्ट आहेत, परंतु उत्पादनासाठी सहसा फक्त एकाच स्फटिक रूपाची आवश्यकता असते. वाढ प्रक्रियेदरम्यान, स्फटिक रूपात बदल होण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे बहुविध प्रकारचे अंतर्भूत दोष निर्माण होतात. तयारी प्रक्रियेदरम्यान, एका विशिष्ट स्फटिक रूपावर स्थिरपणे नियंत्रण ठेवणे कठीण असते आणि वेगवेगळ्या स्फटिक रूपांमधील ऊर्जा रूपांतरण अडथळा अत्यंत कमी असतो, ज्यामुळे नियंत्रणाची अडचण वाढते. या कालावधीतील पॅरामीटर नियंत्रण आणि संबंधित संशोधनासाठी प्रचंड संशोधन आणि विकास (R&D) खर्च लागतो, जे अनुरूप सिलिकॉन कार्बाइडच्या उच्च किमतीमागील कारणांपैकी एक आहे.
पोस्ट करण्याची वेळ: जुलै-०३-२०२५