Fil-proċess tat-tkabbir tal-kristall wieħed tal-karbur tas-silikon, it-trasport fiżiku tal-fwar huwa l-metodu ta' industrijalizzazzjoni ewlieni attwali. Għall-metodu tat-tkabbir tal-PVT,trab tal-karbur tas-silikongħandu influwenza kbira fuq il-proċess tat-tkabbir. Il-parametri kollha ta'trab tal-karbur tas-silikonjaffettwaw direttament il-kwalità tat-tkabbir ta' kristall wieħed u l-proprjetajiet elettriċi. Fl-applikazzjonijiet industrijali attwali, l-użu komunitrab tal-karbur tas-silikonIl-proċess ta' sinteżi huwa l-metodu ta' sinteżi f'temperatura għolja li jippropaga waħdu.
Il-metodu ta' sinteżi b'temperatura għolja li jippropaga waħdu juża temperatura għolja biex jagħti lir-reattanti s-sħana inizjali biex jibdew ir-reazzjonijiet kimiċi, u mbagħad juża s-sħana tar-reazzjoni kimika tiegħu stess biex jippermetti lis-sustanzi mhux irreaġiti jkomplu jlestu r-reazzjoni kimika. Madankollu, peress li r-reazzjoni kimika ta' Si u C tirrilaxxa inqas sħana, iridu jiżdiedu reattanti oħra biex tinżamm ir-reazzjoni. Għalhekk, ħafna studjużi pproponew metodu ta' sinteżi b'propaga waħdu mtejjeb fuq din il-bażi, billi introduċew attivatur. Il-metodu ta' propaga waħdu huwa relattivament faċli biex jiġi implimentat, u diversi parametri tas-sinteżi huma faċli biex jiġu kkontrollati b'mod stabbli. Is-sinteżi fuq skala kbira tissodisfa l-ħtiġijiet tal-industrijalizzazzjoni.
Sa mill-1999, Bridgeport użat il-metodu ta' sinteżi b'temperatura għolja li jippropaga waħdu biex tissintetizzaTrab tas-SiC, iżda uża ethoxysilane u reżina tal-fenol bħala materja prima, li kienet għalja. Gao Pan u oħrajn użaw trab tas-Si ta' purità għolja u trab tas-C bħala materja prima biex jissintetizzawTrab tas-SiCpermezz ta' reazzjoni f'temperatura għolja f'atmosfera ta' argon. Ning Lina ppreparat partiċelli kbarTrab tas-SiCpermezz ta' sinteżi sekondarja.
Il-forn tat-tisħin bl-induzzjoni ta' frekwenza medja żviluppat mit-Tieni Istitut tar-Riċerka tal-Korporazzjoni tal-Grupp tat-Teknoloġija Elettronika taċ-Ċina jħallat b'mod uniformi t-trab tas-silikon u t-trab tal-karbonju f'ċertu proporzjon stojkjometriku u jqegħedhom f'griġjol tal-grafita. Il-griġjol tal-grafitajitqiegħed f'forn ta' tisħin b'induzzjoni ta' frekwenza medja għat-tisħin, u l-bidla fit-temperatura tintuża biex tissintetizza u tittrasforma l-fażi ta' temperatura baxxa u l-fażi ta' temperatura għolja tas-silikon karbur rispettivament. Peress li t-temperatura tar-reazzjoni tas-sintesi tal-β-SiC fil-fażi ta' temperatura baxxa hija aktar baxxa mit-temperatura tal-volatilizzazzjoni tas-Si, is-sintesi tal-β-SiC taħt vakwu għoli tista' tiżgura sew l-awto-propagazzjoni. Il-metodu tal-introduzzjoni tal-argon, l-idroġenu u l-gass HCl fis-sintesi tal-α-SiC jipprevjeni d-dekompożizzjoni ta'Trab tas-SiCfl-istadju ta' temperatura għolja, u jista' jnaqqas b'mod effettiv il-kontenut tan-nitroġenu fit-trab α-SiC.
Shandong Tianyue ddisinjat forn tas-sintesi, bl-użu tal-gass tas-silan bħala materja prima tas-silikon u t-trab tal-karbonju bħala materja prima tal-karbonju. L-ammont ta' gass tal-materja prima introdott ġie aġġustat b'metodu ta' sinteżi f'żewġ stadji, u d-daqs finali tal-partiċelli tas-silikon karbur sintetizzat kien bejn 50 u 5,000 um.
1 Fatturi ta' kontroll tal-proċess tas-sintesi tat-trab
1.1 Effett tad-daqs tal-partiċelli tat-trab fuq it-tkabbir tal-kristalli
Id-daqs tal-partiċelli tat-trab tal-karbur tas-silikon għandu influwenza importanti ħafna fuq it-tkabbir sussegwenti ta' kristall wieħed. It-tkabbir ta' kristall wieħed SiC bil-metodu PVT jinkiseb prinċipalment billi jinbidel il-proporzjon molari tas-silikon u l-karbonju fil-komponent tal-fażi tal-gass, u l-proporzjon molari tas-silikon u l-karbonju fil-komponent tal-fażi tal-gass huwa relatat mad-daqs tal-partiċelli tat-trab tal-karbur tas-silikon. Il-pressjoni totali u l-proporzjon silikon-karbonju tas-sistema tat-tkabbir jiżdiedu bit-tnaqqis tad-daqs tal-partiċelli. Meta d-daqs tal-partiċelli jonqos minn 2-3 mm għal 0.06 mm, il-proporzjon silikon-karbonju jiżdied minn 1.3 għal 4.0. Meta l-partiċelli jkunu żgħar sa ċertu punt, il-pressjoni parzjali tas-Si tiżdied, u jiġi ffurmat saff ta' film tas-Si fuq il-wiċċ tal-kristall li qed jikber, li jikkaġuna tkabbir gass-likwidu-solidu, li jaffettwa l-polimorfiżmu, difetti fil-punti u difetti fil-linji fil-kristall. Għalhekk, id-daqs tal-partiċelli tat-trab tal-karbur tas-silikon ta' purità għolja għandu jkun ikkontrollat sew.
Barra minn hekk, meta d-daqs tal-partiċelli tat-trab tas-SiC ikun relattivament żgħir, it-trab jiddekomponi aktar malajr, u dan jirriżulta fi tkabbir eċċessiv ta' kristalli singoli tas-SiC. Minn naħa waħda, fl-ambjent ta' temperatura għolja tat-tkabbir ta' kristall wieħed tas-SiC, iż-żewġ proċessi ta' sinteżi u dekompożizzjoni jitwettqu simultanjament. It-trab tal-karbur tas-silikon jiddekomponi u jifforma karbonju fil-fażi tal-gass u l-fażi solida bħal Si, Si2C, SiC2, li jirriżulta f'karbonizzazzjoni serja tat-trab polikristallin u l-formazzjoni ta' inklużjonijiet tal-karbonju fil-kristall; min-naħa l-oħra, meta r-rata ta' dekompożizzjoni tat-trab tkun relattivament mgħaġġla, l-istruttura tal-kristall tal-kristall wieħed tas-SiC imkabbar hija suxxettibbli għall-bidla, u dan jagħmilha diffiċli biex tiġi kkontrollata l-kwalità tal-kristall wieħed tas-SiC imkabbar.
1.2 Effett tal-forma tal-kristall tat-trab fuq it-tkabbir tal-kristall
It-tkabbir ta' kristall wieħed SiC bil-metodu PVT huwa proċess ta' sublimazzjoni-rikristalizzazzjoni f'temperatura għolja. Il-forma kristallina tal-materja prima SiC għandha influwenza importanti fuq it-tkabbir tal-kristalli. Fil-proċess tas-sintesi tat-trab, il-fażi tas-sintesi f'temperatura baxxa (β-SiC) bi struttura kubika taċ-ċellula unitarja u l-fażi tas-sintesi f'temperatura għolja (α-SiC) bi struttura eżagonali taċ-ċellula unitarja jiġu prodotti prinċipalment. Hemm ħafna forom ta' kristalli tal-karbur tas-silikon u firxa dejqa ta' kontroll tat-temperatura. Pereżempju, 3C-SiC se jittrasforma f'polimorfu eżagonali tal-karbur tas-silikon, jiġifieri 4H/6H-SiC, f'temperaturi 'l fuq minn 1900°C.
Matul il-proċess tat-tkabbir ta' kristall wieħed, meta jintuża trab β-SiC biex jikber il-kristalli, il-proporzjon molari silikon-karbonju huwa akbar minn 5.5, filwaqt li meta jintuża trab α-SiC biex jikber il-kristalli, il-proporzjon molari silikon-karbonju huwa 1.2. Meta t-temperatura togħla, isseħħ tranżizzjoni tal-fażi fil-griġjol. F'dan il-ħin, il-proporzjon molari fil-fażi tal-gass isir akbar, li ma jwassalx għat-tkabbir tal-kristalli. Barra minn hekk, impuritajiet oħra tal-fażi tal-gass, inklużi karbonju, silikon, u dijossidu tas-silikon, huma ġġenerati faċilment matul il-proċess tat-tranżizzjoni tal-fażi. Il-preżenza ta' dawn l-impuritajiet tikkawża li l-kristall jibni mikrotubi u vojt. Għalhekk, il-forma tal-kristall tat-trab trid tkun ikkontrollata b'mod preċiż.
1.3 Effett tal-impuritajiet tat-trab fuq it-tkabbir tal-kristalli
Il-kontenut ta' impurità fit-trab tas-SiC jaffettwa n-nukleazzjoni spontanja matul it-tkabbir tal-kristall. Iktar ma jkun għoli l-kontenut ta' impurità, inqas ikun probabbli li l-kristall jikber spontanjament. Għas-SiC, l-impuritajiet ewlenin tal-metall jinkludu B, Al, V, u Ni, li jistgħu jiġu introdotti minn għodod tal-ipproċessar waqt l-ipproċessar tat-trab tas-silikon u t-trab tal-karbonju. Fost dawn, B u Al huma l-impuritajiet ewlenin ta' aċċettur ta' livell baxx ta' enerġija fis-SiC, li jirriżultaw fi tnaqqis fir-reżistività tas-SiC. Impuritajiet oħra tal-metall jintroduċu ħafna livelli ta' enerġija, li jirriżultaw fi proprjetajiet elettriċi instabbli ta' kristalli singoli tas-SiC f'temperaturi għoljin, u jkollhom impatt akbar fuq il-proprjetajiet elettriċi ta' sottostrati ta' kristall wieħed semi-iżolanti ta' purità għolja, speċjalment ir-reżistività. Għalhekk, it-trab tal-karbur tas-silikon ta' purità għolja għandu jiġi sintetizzat kemm jista' jkun.
1.4 Effett tal-kontenut tan-nitroġenu fit-trab fuq it-tkabbir tal-kristalli
Il-livell ta' kontenut ta' nitroġenu jiddetermina r-reżistività tas-sottostrat ta' kristall wieħed. Il-manifatturi ewlenin jeħtieġ li jaġġustaw il-konċentrazzjoni tad-doping tan-nitroġenu fil-materjal sintetiku skont il-proċess tat-tkabbir tal-kristall matur waqt is-sintesi tat-trab. Sottostrati ta' kristall wieħed ta' karbur tas-silikon semi-iżolanti ta' purità għolja huma l-aktar materjali promettenti għal komponenti elettroniċi b'qalba militari. Biex jitkabbru sottostrati ta' kristall wieħed semi-iżolanti ta' purità għolja b'reżistività għolja u proprjetajiet elettriċi eċċellenti, il-kontenut tan-nitroġenu tal-impurità ewlenija fis-sottostrat irid jiġi kkontrollat f'livell baxx. Sottostrati konduttivi ta' kristall wieħed jeħtieġu li l-kontenut tan-nitroġenu jiġi kkontrollat f'konċentrazzjoni relattivament għolja.
2 Teknoloġija ewlenija ta' kontroll għas-sintesi tat-trab
Minħabba l-ambjenti ta' użu differenti tas-sottostrati tal-karbur tas-silikon, it-teknoloġija tas-sintesi għat-trab tat-tkabbir għandha wkoll proċessi differenti. Għat-trab tat-tkabbir ta' kristall wieħed konduttiv tat-tip N, huma meħtieġa purità għolja ta' impurità u fażi waħda; filwaqt li għat-trab tat-tkabbir ta' kristall wieħed semi-iżolanti, huwa meħtieġ kontroll strett tal-kontenut tan-nitroġenu.
2.1 Kontroll tad-daqs tal-partiċelli tat-trab
2.1.1 Temperatura tas-sintesi
Billi l-kundizzjonijiet l-oħra tal-proċess ma nbidlux, it-trabijiet tas-SiC iġġenerati f'temperaturi ta' sinteżi ta' 1900 ℃, 2000 ℃, 2100 ℃, u 2200 ℃ ġew kampjunati u analizzati. Kif muri fil-Figura 1, jidher li d-daqs tal-partiċelli huwa 250~600 μm f'1900 ℃, u d-daqs tal-partiċelli jiżdied għal 600~850 μm f'2000 ℃, u d-daqs tal-partiċelli jinbidel b'mod sinifikanti. Meta t-temperatura tkompli tiżdied għal 2100 ℃, id-daqs tal-partiċelli tat-trab tas-SiC huwa 850~2360 μm, u ż-żieda għandha t-tendenza li tkun ġentili. Id-daqs tal-partiċelli tas-SiC f'2200 ℃ huwa stabbli għal madwar 2360 μm. Iż-żieda fit-temperatura tas-sinteżi minn 1900 ℃ għandha effett pożittiv fuq id-daqs tal-partiċelli tas-SiC. Meta t-temperatura tas-sinteżi tkompli tiżdied minn 2100 ℃, id-daqs tal-partiċelli ma jibqax jinbidel b'mod sinifikanti. Għalhekk, meta t-temperatura tas-sintesi tkun issettjata għal 2100 ℃, daqs ta' partiċelli akbar jista' jiġi sintetizzat b'konsum ta' enerġija aktar baxx.
2.1.2 Ħin tas-sintesi
Il-kundizzjonijiet l-oħra tal-proċess jibqgħu l-istess, u l-ħin tas-sintesi huwa ssettjat għal 4 sigħat, 8 sigħat, u 12-il siegħa rispettivament. L-analiżi tal-kampjunar tat-trab tas-SiC iġġenerat hija murija fil-Figura 2. Instab li l-ħin tas-sintesi għandu effett sinifikanti fuq id-daqs tal-partiċelli tas-SiC. Meta l-ħin tas-sintesi huwa ta' 4 sigħat, id-daqs tal-partiċelli huwa prinċipalment imqassam f'200 μm; meta l-ħin tas-sintesi huwa ta' 8 sigħat, id-daqs tal-partiċelli sintetiċi jiżdied b'mod sinifikanti, prinċipalment imqassam f'madwar 1,000 μm; hekk kif il-ħin tas-sintesi jkompli jiżdied, id-daqs tal-partiċelli jiżdied aktar, prinċipalment imqassam f'madwar 2,000 μm.
2.1.3 Influwenza tad-daqs tal-partiċelli tal-materja prima
Hekk kif il-katina domestika tal-produzzjoni tal-materjal tas-silikon titjieb gradwalment, il-purità tal-materjali tas-silikon titjieb ukoll. Fil-preżent, il-materjali tas-silikon użati fis-sintesi huma prinċipalment maqsuma f'silikon granulari u silikon trab, kif muri fil-Figura 3.
Intużaw materja prima differenti tas-silikon biex jitwettqu esperimenti tas-sintesi tal-karbur tas-silikon. It-tqabbil tal-prodotti sintetiċi jidher fil-Figura 4. L-analiżi turi li meta jintużaw materja prima tas-silikon blokk, ammont kbir ta' elementi Si huma preżenti fil-prodott. Wara li l-blokk tas-silikon jiġi mgħaffeġ għat-tieni darba, l-element Si fil-prodott sintetiku jitnaqqas b'mod sinifikanti, iżda xorta jeżisti. Fl-aħħarnett, it-trab tas-silikon jintuża għas-sintesi, u s-SiC biss huwa preżenti fil-prodott. Dan għaliex fil-proċess tal-produzzjoni, is-silikon granulari ta' daqs kbir jeħtieġ li jgħaddi minn reazzjoni ta' sinteżi tal-wiċċ l-ewwel, u l-karbur tas-silikon jiġi sintetizzat fuq il-wiċċ, li jipprevjeni lit-trab Si intern milli jkompli jingħaqad mat-trab C. Għalhekk, jekk is-silikon blokk jintuża bħala materja prima, jeħtieġ li jiġi mgħaffeġ u mbagħad soġġett għal proċess sekondarju ta' sinteżi biex jinkiseb trab tal-karbur tas-silikon għat-tkabbir tal-kristalli.
2.2 Kontroll tal-forma tal-kristall tat-trab
2.2.1 Influwenza tat-temperatura tas-sinteżi
Jekk il-kundizzjonijiet l-oħra tal-proċess jinżammu l-istess, it-temperatura tas-sintesi hija 1500℃, 1700℃, 1900℃, u 2100℃, u t-trab SiC iġġenerat jittieħed kampjun u jiġi analizzat. Kif muri fil-Figura 5, β-SiC huwa isfar ċar, u α-SiC huwa eħfef fil-kulur. Billi tosserva l-kulur u l-morfoloġija tat-trab sintetizzat, jista' jiġi determinat li l-prodott sintetizzat huwa β-SiC f'temperaturi ta' 1500℃ u 1700℃. F'1900℃, il-kulur isir eħfef, u jidhru partiċelli eżagonali, li jindikaw li wara li t-temperatura titla' għal 1900℃, isseħħ transizzjoni tal-fażi, u parti minn β-SiC tiġi kkonvertita f'α-SiC; meta t-temperatura tkompli titla' għal 2100℃, jinstab li l-partiċelli sintetizzati huma trasparenti, u α-SiC bażikament ġie kkonvertit.
2.2.2 Effett tal-ħin tas-sintesi
Il-kundizzjonijiet l-oħra tal-proċess jibqgħu l-istess, u l-ħin tas-sintesi huwa ssettjat għal 4 sigħat, 8 sigħat, u 12-il siegħa, rispettivament. It-trab SiC iġġenerat jittieħed kampjun u jiġi analizzat permezz ta' diffrattometru (XRD). Ir-riżultati huma murija fil-Figura 6. Il-ħin tas-sintesi għandu ċerta influwenza fuq il-prodott sintetizzat mit-trab SiC. Meta l-ħin tas-sintesi huwa 4 sigħat u 8 sigħat, il-prodott sintetiku huwa prinċipalment 6H-SiC; meta l-ħin tas-sintesi huwa 12-il siegħa, 15R-SiC jidher fil-prodott.
2.2.3 Influwenza tal-proporzjon tal-materja prima
Proċessi oħra jibqgħu l-istess, l-ammont ta’ sustanzi tas-silikon-karbonju jiġi analizzat, u l-proporzjonijiet huma 1.00, 1.05, 1.10 u 1.15 rispettivament għall-esperimenti tas-sintesi. Ir-riżultati huma murija fil-Figura 7.
Mill-ispettru XRD, jista' jidher li meta l-proporzjon silikon-karbonju jkun akbar minn 1.05, jidher żejjed ta' Si fil-prodott, u meta l-proporzjon silikon-karbonju jkun inqas minn 1.05, jidher żejjed ta' C. Meta l-proporzjon silikon-karbonju jkun 1.05, il-karbonju ħieles fil-prodott sintetiku jiġi bażikament eliminat, u ma jidher l-ebda silikon ħieles. Għalhekk, il-proporzjon tal-ammont ta' silikon-karbonju għandu jkun 1.05 biex jiġi sintetizzat SiC ta' purità għolja.
2.3 Kontroll ta' kontenut baxx ta' nitroġenu fit-trab
2.3.1 Materja prima sintetika
Il-materja prima użata f'dan l-esperiment hija trab tal-karbonju ta' purità għolja u trab tas-silikon ta' purità għolja b'dijametru medjan ta' 20 μm. Minħabba d-daqs żgħir tal-partiċelli tagħhom u l-erja tal-wiċċ speċifika kbira, huma faċli biex jassorbu N2 fl-arja. Meta jiġi sintetizzat it-trab, dan jinġieb fil-forma ta' kristall tat-trab. Għat-tkabbir ta' kristalli tat-tip N, id-doping irregolari ta' N2 fit-trab iwassal għal reżistenza irregolari tal-kristall u anke bidliet fil-forma tal-kristall. Il-kontenut tan-nitroġenu tat-trab sintetizzat wara li jiġi introdott l-idroġenu huwa sinifikament baxx. Dan għaliex il-volum tal-molekuli tal-idroġenu huwa żgħir. Meta l-N2 assorbit fit-trab tal-karbonju u t-trab tas-silikon jissaħħan u jiddekomponi mill-wiċċ, l-H2 jinfirex kompletament fid-distakk bejn it-trabijiet bil-volum żgħir tiegħu, u jissostitwixxi l-pożizzjoni ta' N2, u N2 joħroġ mill-griġjol matul il-proċess tal-vakwu, u jikseb l-iskop li jneħħi l-kontenut tan-nitroġenu.
2.3.2 Proċess ta' sinteżi
Matul is-sintesi tat-trab tal-karbur tas-silikon, peress li r-raġġ tal-atomi tal-karbonju u l-atomi tan-nitroġenu huwa simili, in-nitroġenu se jissostitwixxi l-postijiet vojta tal-karbonju fil-karbur tas-silikon, u b'hekk iżid il-kontenut tan-nitroġenu. Dan il-proċess sperimentali jadotta l-metodu tal-introduzzjoni ta' H2, u H2 jirreaġixxi ma' elementi tal-karbonju u tas-silikon fil-griġjol tas-sintesi biex jiġġenera gassijiet C2H2, C2H, u SiH. Il-kontenut tal-element tal-karbonju jiżdied permezz tat-trażmissjoni tal-fażi tal-gass, u b'hekk jitnaqqsu l-postijiet vojta tal-karbonju. L-iskop tat-tneħħija tan-nitroġenu jintlaħaq.
2.3.3 Kontroll tal-kontenut tan-nitroġenu fl-isfond tal-proċess
Griġjoli tal-grafita b'porożità kbira jistgħu jintużaw bħala sorsi addizzjonali ta' C biex jassorbu l-fwar tas-Si fil-komponenti tal-fażi tal-gass, inaqqsu s-Si fil-komponenti tal-fażi tal-gass, u b'hekk iżidu r-rata ta' C/Si. Fl-istess ħin, il-griġjoli tal-grafita jistgħu wkoll jirreaġixxu mal-atmosfera tas-Si biex jiġġeneraw Si2C, SiC2 u SiC, li huwa ekwivalenti għal atmosfera tas-Si li ġġib is-sors tas-C mill-griġjol tal-grafita fl-atmosfera tat-tkabbir, u żżid il-proporzjon tas-C, u żżid ukoll il-proporzjon tal-karbonju-silikon. Għalhekk, il-proporzjon tal-karbonju-silikon jista' jiżdied bl-użu ta' griġjoli tal-grafita b'porożità kbira, jitnaqqsu l-postijiet vakanti tal-karbonju, u jinkiseb l-iskop li jitneħħa n-nitroġenu.
3 Analiżi u disinn tal-proċess tas-sintesi tat-trab ta' kristall wieħed
3.1 Prinċipju u disinn tal-proċess ta' sinteżi
Permezz tal-istudju komprensiv imsemmi hawn fuq dwar il-kontroll tad-daqs tal-partiċelli, il-forma tal-kristall u l-kontenut tan-nitroġenu tas-sintesi tat-trab, qed jiġi propost proċess ta' sinteżi. Jintgħażlu trab C ta' purità għolja u trab Si, u jitħalltu b'mod uniformi u jitgħabbew f'griġjol tal-grafita skont proporzjon silikon-karbonju ta' 1.05. Il-passi tal-proċess huma prinċipalment maqsuma f'erba' stadji:
1) Proċess ta' denitrifikazzjoni f'temperatura baxxa, vakwu sa 5×10-4 Pa, imbagħad introduzzjoni ta' idroġenu, pressjoni tal-kamra madwar 80 kPa, żamma għal 15-il minuta, u rrepetizzjoni erba' darbiet. Dan il-proċess jista' jneħħi elementi tan-nitroġenu fuq il-wiċċ tat-trab tal-karbonju u t-trab tas-silikon.
2) Proċess ta' denitrifikazzjoni f'temperatura għolja, vakwu sa 5×10-4 Pa, imbagħad tisħin sa 950 ℃, u mbagħad introduzzjoni ta' idroġenu, pressjoni tal-kamra madwar 80 kPa, żamma għal 15-il minuta, u rrepetizzjoni erba' darbiet. Dan il-proċess jista' jneħħi elementi tan-nitroġenu fuq il-wiċċ tat-trab tal-karbonju u t-trab tas-silikon, u jmexxi n-nitroġenu fil-kamp tas-sħana.
3) Sintesi ta' proċess ta' fażi f'temperatura baxxa, evakwazzjoni għal 5 × 10-4 Pa, imbagħad saħħan għal 1350 ℃, żomm għal 12-il siegħa, imbagħad daħħal l-idroġenu biex tagħmel il-pressjoni tal-kamra madwar 80 kPa, żomm għal siegħa. Dan il-proċess jista' jneħħi n-nitroġenu volatilizzat matul il-proċess ta' sinteżi.
4) Sintesi ta' proċess ta' fażi f'temperatura għolja, imla b'ċertu proporzjon ta' fluss ta' volum ta' gass ta' idroġenu ta' purità għolja u gass imħallat ta' argon, agħmel il-pressjoni tal-kamra għal madwar 80 kPa, għolli t-temperatura għal 2100℃, u żomm għal 10 sigħat. Dan il-proċess jikkompleta t-trasformazzjoni tat-trab tal-karbur tas-silikon minn β-SiC għal α-SiC u jikkompleta t-tkabbir tal-partiċelli tal-kristall.
Fl-aħħarnett, stenna li t-temperatura tal-kompartiment tibred għat-temperatura tal-kamra, imla sal-pressjoni atmosferika, u oħroġ it-trab.
3.2 Proċess ta' wara l-ipproċessar tat-trab
Wara li t-trab jiġi sintetizzat bil-proċess ta' hawn fuq, irid jiġi pproċessat wara biex jitneħħew il-karbonju ħieles, is-silikon u impuritajiet oħra tal-metall u jiġi mgħarbel id-daqs tal-partiċelli. L-ewwel, it-trab sintetizzat jitqiegħed f'mitħna tal-blalen għat-tgħaffiġ, u t-trab tas-silikon karbur imfarrak jitqiegħed f'forn muffle u jissaħħan sa 450°C bl-ossiġnu. Il-karbonju ħieles fit-trab jiġi ossidizzat bis-sħana biex jiġġenera gass tad-dijossidu tal-karbonju li joħroġ mill-kompartiment, u b'hekk jinkiseb it-tneħħija tal-karbonju ħieles. Sussegwentement, jiġi ppreparat likwidu tat-tindif aċiduż u jitqiegħed f'magna tat-tindif tal-partiċelli tas-silikon karbur għat-tindif biex jitneħħew il-karbonju, is-silikon u l-impuritajiet tal-metall residwi ġġenerati matul il-proċess tas-sintesi. Wara dan, l-aċidu residwu jinħasel f'ilma pur u jitnixxef. It-trab imnixxef jiġi mgħarbel fi skrin li jivvibra għall-għażla tad-daqs tal-partiċelli għat-tkabbir tal-kristalli.
Ħin tal-posta: 08 ta' Awwissu 2024