အခြေခံလုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်တဲ့SiCပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုကို အပူချိန်မြင့်မားသောနေရာတွင် ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းများ၏ sublimation နှင့် decomposition၊ အပူချိန် gradient ၏လုပ်ဆောင်ချက်အောက်တွင် gas phase အရာများသယ်ယူပို့ဆောင်ခြင်းနှင့် seed crystal တွင် gas phase အရာများ၏ recrystallization growth ဟူ၍ ခွဲခြားထားသည်။ ဤအပေါ်အခြေခံ၍ crucible ၏အတွင်းပိုင်းကို အပိုင်းသုံးပိုင်းခွဲခြားထားသည်- ကုန်ကြမ်းဧရိယာ၊ growth chamber နှင့် seed crystal။ အမှန်တကယ် resistive ကိုအခြေခံ၍ numerical simulation model တစ်ခုကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။SiCတစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု ကိရိယာ (ပုံ ၁ ကိုကြည့်ပါ)။ တွက်ချက်မှုတွင်- အောက်ခြေခွက်ဘေးတိုက်အပူပေးစက်၏အောက်ခြေမှ ၉၀ မီလီမီတာအကွာတွင်ရှိပြီး၊ crucible ၏အပေါ်ဆုံးအပူချိန်မှာ ၂၁၀၀ ℃ ဖြစ်ပြီး၊ ကုန်ကြမ်းအမှုန်အချင်းမှာ ၁၀၀၀ μm ဖြစ်ပြီး၊ porosity မှာ ၀.၆ ဖြစ်ပြီး၊ growth pressure မှာ ၃၀၀ Pa ဖြစ်ပြီး၊ growth time မှာ ၁၀၀ နာရီဖြစ်သည်။ PG အထူမှာ ၅ မီလီမီတာဖြစ်ပြီး၊ အချင်းသည် crucible ၏အတွင်းပိုင်းအချင်းနှင့်ညီမျှပြီး ကုန်ကြမ်းပစ္စည်း၏အထက် ၃၀ မီလီမီတာအကွာတွင်တည်ရှိသည်။ ကုန်ကြမ်းဇုန်၏ sublimation၊ carbonization နှင့် recrystallization လုပ်ငန်းစဉ်များကို တွက်ချက်မှုတွင်ထည့်သွင်းစဉ်းစားပြီး PG နှင့် gas phase ပစ္စည်းများအကြား ဓာတ်ပြုမှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားမည်မဟုတ်ပါ။ တွက်ချက်မှုနှင့်ဆက်စပ်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိ parameters များကို ဇယား ၁ တွင်ပြသထားသည်။
ပုံ ၁ သရုပ်ဖော်တွက်ချက်မှုပုံစံ။ (က) ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု သရုပ်ဖော်မှုအတွက် အပူစက်ကွင်းပုံစံ၊ (ခ) crucible ၏ အတွင်းပိုင်းဧရိယာကို ပိုင်းခြားခြင်းနှင့် ဆက်စပ်ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာပြဿနာများ
ဇယား ၁ တွက်ချက်မှုတွင်အသုံးပြုသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်အချို့
ပုံ ၂(က) တွင် PG ပါဝင်သောဖွဲ့စည်းပုံ (ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ အဖြစ်သတ်မှတ်သည်) ၏ အပူချိန်သည် PG အောက်ရှိ PG ကင်းစင်သောဖွဲ့စည်းပုံ (ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ အဖြစ်သတ်မှတ်သည်) ထက်ပိုမိုမြင့်မားပြီး PG အထက်ရှိဖွဲ့စည်းပုံ ၀ ထက်နိမ့်ကြောင်းပြသထားသည်။ အလုံးစုံအပူချိန် gradient တိုးလာပြီး PG သည် အပူလျှပ်ကာပစ္စည်းအဖြစ်ဆောင်ရွက်သည်။ ပုံ ၂(ခ) နှင့် ၂(ဂ) အရ၊ ကုန်ကြမ်းဇုန်ရှိဖွဲ့စည်းပုံ ၁ ၏ ဝင်ရိုးနှင့် ရေဒီယယ်အပူချိန် gradient များသည် ပိုမိုသေးငယ်ပြီး အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးမှုသည် ပိုမိုတသမတ်တည်းရှိပြီး ပစ္စည်း၏ sublimation သည် ပိုမိုပြည့်စုံသည်။ ကုန်ကြမ်းဇုန်နှင့်မတူဘဲ၊ ပုံ ၂(ဂ) တွင် ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ ၏ အစေ့ပုံဆောင်ခဲတွင် ရေဒီယယ်အပူချိန် gradient သည် ပိုမိုကြီးမားကြောင်းပြသထားပြီး၊ ၎င်းသည် အပူလွှဲပြောင်းမှုပုံစံအမျိုးမျိုး၏ အချိုးအစားအမျိုးမျိုးကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်ပြီး ပုံဆောင်ခဲကို convex interface ဖြင့် ကြီးထွားစေရန် ကူညီပေးသည်။ ပုံ ၂(ဃ) တွင်၊ crucible ရှိ အနေအထားအမျိုးမျိုးရှိ အပူချိန်သည် ကြီးထွားမှုတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ တိုးလာသောလမ်းကြောင်းကို ပြသသော်လည်း ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ နှင့် ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ အကြား အပူချိန်ကွာခြားချက်သည် ကုန်ကြမ်းဇုန်တွင် တဖြည်းဖြည်းလျော့နည်းသွားပြီး ကြီးထွားမှုအခန်းတွင် တဖြည်းဖြည်းတိုးလာသည်။
ပုံ ၂ crucible တွင် အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် ပြောင်းလဲမှုများ။ (က) structure 0 (ဘယ်ဘက်) နှင့် structure 1 (ညာဘက်) ၏ crucible အတွင်းရှိ အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးမှု 0 h၊ ယူနစ်- ℃; (ခ) ကုန်ကြမ်းအောက်ခြေမှ 0 h တွင် မျိုးစေ့ပုံဆောင်ခဲအထိ structure 0 နှင့် structure 1 ၏ crucible ၏ အလယ်မျဉ်းပေါ်ရှိ အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးမှု; (ဂ) 0 h တွင် မျိုးစေ့ပုံဆောင်ခဲမျက်နှာပြင် (A) နှင့် ကုန်ကြမ်းမျက်နှာပြင် (B)၊ အလယ် (C) နှင့် အောက်ခြေ (D) ရှိ အလယ်မှ crucible ၏ အစွန်းအထိ အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးမှု၊ အလျားလိုက်ဝင်ရိုး r သည် A အတွက် မျိုးစေ့ပုံဆောင်ခဲအချင်းဝက်ဖြစ်ပြီး B~D အတွက် ကုန်ကြမ်းဧရိယာအချင်းဝက်ဖြစ်သည်။ (ဃ) structure 0 နှင့် structure 1 ၏ ကြီးထွားခန်း၏ အပေါ်ပိုင်း (A)၊ ကုန်ကြမ်းမျက်နှာပြင် (B) နှင့် အလယ် (C) ၏ အလယ်ဗဟိုတွင် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများသည် 0၊ 30၊ 60 နှင့် 100 h တွင် ဖြစ်သည်။
ပုံ ၃ တွင် structure 0 နှင့် structure 1 ၏ crucible တွင် မတူညီသောအချိန်များတွင် ပစ္စည်းသယ်ယူပို့ဆောင်မှုကို ပြသထားသည်။ ကုန်ကြမ်းဧရိယာနှင့် ကြီးထွားမှုအခန်းရှိ ဓာတ်ငွေ့အဆင့်ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းသည် အနေအထားတိုးလာသည်နှင့်အမျှ တိုးလာပြီး ကြီးထွားမှုတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ ပစ္စည်းသယ်ယူပို့ဆောင်ရေး အားနည်းလာသည်။ ပုံ ၃ တွင် simulation အခြေအနေများအောက်တွင် ကုန်ကြမ်းသည် crucible ၏ ဘေးနံရံတွင် ဦးစွာ graphitize လုပ်ပြီးနောက် crucible ၏အောက်ခြေတွင် ပေါ်လာကြောင်းလည်း ပြသထားသည်။ ထို့အပြင် ကုန်ကြမ်း၏မျက်နှာပြင်တွင် recrystallization ရှိပြီး ကြီးထွားမှုတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ တဖြည်းဖြည်းထူလာသည်။ ပုံ ၄(က) နှင့် ၄(ခ) တွင် ကုန်ကြမ်းအတွင်းရှိ ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းသည် ကြီးထွားမှုတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ လျော့ကျသွားပြီး ၁၀၀ နာရီတွင် ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းသည် ကနဦးအချိန်၏ ၅၀% ခန့်ရှိကြောင်း ပြသထားသည်။ သို့သော် ကုန်ကြမ်း၏ graphitization ကြောင့် အစွန်းတွင် စီးဆင်းမှုနှုန်း အတော်လေးကြီးမားပြီး အစွန်းတွင် စီးဆင်းမှုနှုန်းသည် ၁၀၀ နာရီတွင် အလယ်ဧရိယာရှိ စီးဆင်းမှုနှုန်းထက် ၁၀ ဆကျော်ပိုများသည်။ ထို့အပြင်၊ ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ ရှိ PG ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကြောင့် ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ ၏ ကုန်ကြမ်းဧရိယာရှိ ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းသည် ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ ထက် လျော့နည်းစေသည်။ ပုံ ၄(ဂ) တွင်၊ ကုန်ကြမ်းဧရိယာနှင့် ကြီးထွားမှုအခန်း နှစ်ခုလုံးရှိ ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုသည် ကြီးထွားမှုတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ တဖြည်းဖြည်း အားနည်းလာပြီး ကုန်ကြမ်းဧရိယာရှိ ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုသည် ဆက်လက်လျော့ကျလာပြီး၊ ၎င်းသည် crucible ၏အစွန်းတွင် လေစီးဆင်းမှုလမ်းကြောင်း ပွင့်ခြင်းနှင့် အပေါ်ဘက်တွင် recrystallization ပိတ်ဆို့ခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ကြီးထွားမှုအခန်းတွင်၊ ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ ၏ ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းသည် ကနဦး ၃၀ နာရီအတွင်း ၁၆% အထိ လျင်မြန်စွာ ကျဆင်းသွားပြီး နောက်ပိုင်းတွင် ၃% သာ လျော့ကျသွားပြီး၊ ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ သည် ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်တစ်လျှောက်လုံးတွင် တည်ငြိမ်နေဆဲဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် PG သည် ကြီးထွားမှုအခန်းရှိ ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းကို တည်ငြိမ်စေရန် ကူညီပေးသည်။ ပုံ ၄(ဃ) သည် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုရှေ့တန်းရှိ ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းကို နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ အစပိုင်းနှင့် ၁၀၀ နာရီတွင်၊ ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ ၏ ကြီးထွားမှုဇုန်ရှိ ပစ္စည်းသယ်ယူပို့ဆောင်မှုသည် ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ ထက် ပိုမိုအားကောင်းသော်လည်း၊ ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ ၏ အစွန်းတွင် မြင့်မားသောစီးဆင်းမှုနှုန်းဧရိယာ အမြဲရှိနေသောကြောင့် အစွန်းတွင် အလွန်အကျွံကြီးထွားမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ တွင် PG ရှိနေခြင်းသည် ဤဖြစ်စဉ်ကို ထိရောက်စွာ နှိမ်နင်းပေးသည်။
ပုံ ၃ crucible အတွင်းရှိ ပစ္စည်းစီးဆင်းမှု။ ကွဲပြားသောအချိန်များတွင် 0 နှင့် 1 ဖွဲ့စည်းပုံများတွင် ဓာတ်ငွေ့ပစ္စည်းသယ်ယူပို့ဆောင်မှု၏ streamlines (ဘယ်ဘက်) နှင့် velocity vectors (ညာဘက်)၊ velocity vector unit: m/s
ပုံ ၄ ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းပြောင်းလဲမှုများ။ (က) ၀၊ ၃၀၊ ၆၀ နှင့် ၁၀၀ နာရီတွင် ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ ၏ ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းအလယ်တွင် ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းဖြန့်ဖြူးမှုပြောင်းလဲမှုများ၊ r သည် ကုန်ကြမ်းဧရိယာ၏ အချင်းဝက်ဖြစ်သည်။ (ခ) ၀၊ ၃၀၊ ၆၀ နှင့် ၁၀၀ နာရီတွင် ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ ၏ ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းအလယ်တွင် ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းဖြန့်ဖြူးမှုပြောင်းလဲမှုများ၊ r သည် ကုန်ကြမ်းဧရိယာ၏ အချင်းဝက်ဖြစ်သည်။ (ဂ) ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ နှင့် ၁ ၏ ကြီးထွားခန်း (A၊ B) အတွင်းရှိ ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းနှင့် ကုန်ကြမ်းပစ္စည်း (C၊ D) အတွင်းရှိ အချိန်နှင့်အမျှ ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းပြောင်းလဲမှုများ၊ (ဃ) ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ နှင့် ၁ ၏ အစေ့ပုံဆောင်ခဲမျက်နှာပြင်အနီးတွင် ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းဖြန့်ဖြူးမှု ၀ နှင့် ၁၀၀ နာရီတွင်၊ r သည် အစေ့ပုံဆောင်ခဲ၏ အချင်းဝက်ဖြစ်သည်။
C/Si သည် SiC ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု၏ ပုံဆောင်ခဲတည်ငြိမ်မှုနှင့် ချို့ယွင်းချက်သိပ်သည်းဆကို သက်ရောက်မှုရှိသည်။ ပုံ ၅(က) သည် အစပိုင်းတွင် ဖွဲ့စည်းပုံနှစ်ခု၏ C/Si အချိုးဖြန့်ဖြူးမှုကို နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ C/Si အချိုးသည် crucible ၏အောက်ခြေမှထိပ်သို့ တဖြည်းဖြည်းကျဆင်းသွားပြီး structure 1 ၏ C/Si အချိုးသည် မတူညီသောနေရာများတွင် structure 0 ထက် အမြဲတမ်းပိုမိုမြင့်မားသည်။ ပုံ ၅(ခ) နှင့် ၅(ဂ) တို့သည် C/Si အချိုးသည် ကြီးထွားမှုနှင့်အတူ တဖြည်းဖြည်းတိုးလာကြောင်းပြသထားပြီး ၎င်းသည် ကြီးထွားမှု၏နောက်ပိုင်းအဆင့်တွင် အတွင်းပိုင်းအပူချိန်တိုးလာခြင်း၊ ကုန်ကြမ်းဂရပ်ဖစ်ဖြစ်စဉ်တိုးမြှင့်ခြင်းနှင့် ဓာတ်ငွေ့အဆင့်တွင် Si အစိတ်အပိုင်းများ၏ ဂရပ်ဖိုက် crucible နှင့် ဓာတ်ပြုမှုတို့နှင့် ဆက်စပ်နေသည်။ ပုံ ၅(ဃ) တွင်၊ structure 0 နှင့် structure 1 ၏ C/Si အချိုးများသည် PG (0, 25 mm) အောက်တွင် အတော်လေးကွာခြားသော်လည်း PG (50 mm) အထက်တွင် အနည်းငယ်ကွာခြားပြီး ပုံဆောင်ခဲသို့ချဉ်းကပ်လာသည်နှင့်အမျှ ကွာခြားချက်သည် တဖြည်းဖြည်းတိုးလာသည်။ ယေဘုယျအားဖြင့် structure 1 ၏ C/Si အချိုးသည် ပိုမိုမြင့်မားပြီး ပုံဆောင်ခဲပုံစံကို တည်ငြိမ်စေပြီး အဆင့်ကူးပြောင်းမှုဖြစ်နိုင်ခြေကို လျှော့ချပေးသည်။
ရုပ်ပုံ ၅ C/Si အချိုး၏ ဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် ပြောင်းလဲမှုများ။ (က) ဖွဲ့စည်းပုံ 0 (ဘယ်ဘက်) နှင့် ဖွဲ့စည်းပုံ 1 (ညာဘက်) ၏ crucible များတွင် C/Si အချိုးဖြန့်ဖြူးမှု 0 h; (ခ) ဖွဲ့စည်းပုံ 0 ၏ crucible ၏ အလယ်မျဉ်းမှ အကွာအဝေးအမျိုးမျိုးတွင် C/Si အချိုး (0, 30, 60, 100 h); (ဂ) ဖွဲ့စည်းပုံ 1 ၏ crucible ၏ အလယ်မျဉ်းမှ အကွာအဝေးအမျိုးမျိုးတွင် C/Si အချိုး (0, 30, 60, 100 h); (ဃ) ဖွဲ့စည်းပုံ 0 (အစိုင်အခဲမျဉ်း) ၏ crucible ၏ အလယ်မျဉ်းမှ အကွာအဝေးအမျိုးမျိုးတွင် (0, 30, 60, 100 h) C/Si အချိုးကို ကွဲပြားခြားနားသောအချိန်များတွင် နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။
ပုံ ၆ တွင် ဖွဲ့စည်းပုံနှစ်ခု၏ ကုန်ကြမ်းဒေသများ၏ အမှုန်အချင်းနှင့် porosity ပြောင်းလဲမှုများကို ပြသထားသည်။ ပုံတွင် crucible wall အနီးတွင် ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းအချင်း လျော့ကျပြီး porosity တိုးလာကြောင်း၊ အနားစွန်း porosity ဆက်လက်တိုးလာပြီး ကြီးထွားမှုတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ အမှုန်အချင်း ဆက်လက်လျော့ကျကြောင်း ပြသထားသည်။ အမြင့်ဆုံးအနားစွန်း porosity သည် 100 h တွင် 0.99 ခန့်ရှိပြီး အနည်းဆုံးအမှုန်အချင်းမှာ 300 μm ခန့်ရှိသည်။ အမှုန်အချင်းတိုးလာပြီး ကုန်ကြမ်းပစ္စည်း၏ အပေါ်မျက်နှာပြင်တွင် porosity လျော့ကျသွားကာ recrystallization နှင့် ကိုက်ညီသည်။ recrystallization area ၏ အထူသည် ကြီးထွားမှုတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ တိုးလာပြီး အမှုန်အရွယ်အစားနှင့် porosity ဆက်လက်ပြောင်းလဲသည်။ အမြင့်ဆုံးအမှုန်အချင်းသည် 1500 μm ထက်ပို၍ရောက်ရှိပြီး အနည်းဆုံး porosity မှာ 0.13 ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ PG သည် ကုန်ကြမ်းဧရိယာ၏ အပူချိန်ကို တိုးစေပြီး ဓာတ်ငွေ့ supersaturation သည် သေးငယ်သောကြောင့် ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ ၏ ကုန်ကြမ်းပစ္စည်း၏ အပေါ်ပိုင်း၏ recrystallization အထူသည် သေးငယ်ပြီး ကုန်ကြမ်းအသုံးပြုမှုနှုန်းကို တိုးတက်စေသည်။
ပုံ ၆။ ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ နှင့် ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ ၏ ကုန်ကြမ်းဧရိယာ၏ အမှုန်အချင်း (ဘယ်ဘက်) နှင့် porosity (ညာဘက်) ပြောင်းလဲမှုများသည် အချိန်အမျိုးမျိုးတွင် ဖြစ်ပေါ်ပြီး၊ အမှုန်အချင်းယူနစ်- μm ဖြစ်သည်။
ပုံ ၇ တွင် structure 0 သည် ကြီးထွားမှုအစတွင် ကွေးညွှတ်နေကြောင်း ပြသထားပြီး၊ ၎င်းသည် ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းအနား၏ ဂရပ်ဖစ်ဖြစ်စဉ်ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အလွန်အကျွံပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းနှင့် ဆက်စပ်နေနိုင်သည်။ နောက်ပိုင်းကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ကွေးညွှတ်မှုအတိုင်းအတာ အားနည်းသွားပြီး၊ ၎င်းသည် ပုံ ၄ (ဃ) ရှိ structure 0 ၏ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု၏ ရှေ့ဘက်တွင် ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းပြောင်းလဲမှုနှင့် ကိုက်ညီသည်။ structure 1 တွင် PG ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကြောင့် crystal interface သည် ကွေးညွှတ်မှုကို မပြပါ။ ထို့အပြင်၊ PG သည် structure 1 ၏ ကြီးထွားမှုနှုန်းကို structure 0 ထက် သိသိသာသာ လျော့နည်းစေသည်။ structure 1 ၏ ပုံဆောင်ခဲ၏ အလယ်ဗဟိုအထူသည် structure 0 ၏ ၆၈% သာရှိသည်။
ပုံ ၇။ ၃၀၊ ၆၀ နှင့် ၁၀၀ နာရီတွင် ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ နှင့် ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ ပုံဆောင်ခဲများ၏ အင်တာဖေ့စ်ပြောင်းလဲမှုများ
ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုကို ဂဏန်းသင်္ချာ သရုပ်ဖော်မှု လုပ်ငန်းစဉ်အခြေအနေများအောက်တွင် ဆောင်ရွက်ခဲ့သည်။ ဖွဲ့စည်းပုံ 0 နှင့် ဖွဲ့စည်းပုံ 1 မှ ကြီးထွားလာသော ပုံဆောင်ခဲများကို ပုံ 8(က) နှင့် ပုံ 8(ခ) တွင် အသီးသီးပြသထားသည်။ ဖွဲ့စည်းပုံ 0 ၏ ပုံဆောင်ခဲသည် အလယ်ဗဟိုတွင် လှိုင်းတွန့်များနှင့် အစွန်းတွင် အဆင့်အကူးအပြောင်းပါရှိသော ခွက်နေသော မျက်နှာပြင်ကို ပြသထားသည်။ မျက်နှာပြင် ခုံးနေသည်မှာ ဓာတ်ငွေ့အဆင့်ပစ္စည်းများ သယ်ယူပို့ဆောင်ရာတွင် တစ်နည်းနည်းဖြင့် မညီမျှမှုကို ကိုယ်စားပြုပြီး အဆင့်အကူးအပြောင်း ဖြစ်ပေါ်မှုသည် C/Si အချိုးနိမ့်ကျမှုနှင့် ကိုက်ညီသည်။ ဖွဲ့စည်းပုံ 1 မှ ကြီးထွားလာသော ပုံဆောင်ခဲ၏ မျက်နှာပြင်သည် အနည်းငယ် ခုံးနေပြီး အဆင့်အကူးအပြောင်းကို မတွေ့ရဘဲ အထူမှာ PG မပါဘဲ ပုံဆောင်ခဲ၏ 65% ဖြစ်သည်။ ယေဘုယျအားဖြင့် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုရလဒ်များသည် သရုပ်ဖော်မှုရလဒ်များနှင့် ကိုက်ညီပြီး ဖွဲ့စည်းပုံ 1 ၏ ပုံဆောင်ခဲမျက်နှာပြင်တွင် ရေဒီယယ်အပူချိန်ကွာခြားချက် ပိုမိုကြီးမားပြီး အစွန်းတွင် လျင်မြန်စွာကြီးထွားမှုကို နှိမ်နင်းထားပြီး ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်း နှေးကွေးသည်။ အလုံးစုံလမ်းကြောင်းသည် ဂဏန်းသင်္ချာ သရုပ်ဖော်မှုရလဒ်များနှင့် ကိုက်ညီသည်။
ပုံ ၈ ဖွဲ့စည်းပုံ ၀ နှင့် ဖွဲ့စည်းပုံ ၁ အောက်တွင် ကြီးထွားလာသော SiC ပုံဆောင်ခဲများ
နိဂုံးချုပ်
PG သည် ကုန်ကြမ်းဧရိယာ၏ ಒಟ್ಟಾರೆအပူချိန်တိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေရန်နှင့် axial နှင့် radial အပူချိန်တူညီမှုတိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေရန် အထောက်အကူပြုပြီး ကုန်ကြမ်း၏ အပြည့်အဝ sublimation နှင့် အသုံးချမှုကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ အပေါ်နှင့်အောက် အပူချိန်ကွာခြားချက်တိုးလာပြီး မျိုးစေ့ပုံဆောင်ခဲမျက်နှာပြင်၏ radial gradient တိုးလာကာ convex interface ကြီးထွားမှုကို ထိန်းသိမ်းရန် ကူညီပေးသည်။ mass transfer နှင့်ပတ်သက်၍ PG ကိုမိတ်ဆက်ခြင်းသည် ಒಟ್ಟಾರೆ mass transfer rate ကိုလျော့ကျစေပြီး PG ပါဝင်သော growth chamber တွင် ပစ္စည်းစီးဆင်းမှုနှုန်းသည် အချိန်နှင့်အမျှ ပြောင်းလဲမှုနည်းပါးလာပြီး growth process တစ်ခုလုံး ပိုမိုတည်ငြိမ်လာသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ PG သည် အလွန်အကျွံ edge mass transfer ဖြစ်ပေါ်မှုကိုလည်း ထိရောက်စွာတားဆီးပေးသည်။ ထို့အပြင်၊ PG သည် growth environment ၏ C/Si ratio ကိုလည်းတိုးစေပြီး အထူးသဖြင့် seed crystal interface ၏ ရှေ့အစွန်းတွင် ကြီးထွားမှုပတ်ဝန်းကျင်၏ C/Si ratio ကိုတိုးစေပြီး growth process အတွင်း phase change ဖြစ်ပေါ်မှုကို လျှော့ချရန် ကူညီပေးသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ PG ၏ thermal insulation effect သည် ကုန်ကြမ်း၏အပေါ်ပိုင်းတွင် recrystallization ဖြစ်ပေါ်မှုကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ လျော့နည်းစေသည်။ crystal ကြီးထွားမှုအတွက် PG သည် crystal ကြီးထွားမှုနှုန်းကို နှေးကွေးစေသော်လည်း growth interface သည် ပိုမို convex ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် PG သည် SiC ပုံဆောင်ခဲများ၏ ကြီးထွားမှုပတ်ဝန်းကျင်ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေပြီး ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ရာတွင် ထိရောက်သောနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ ဇွန်လ ၁၈ ရက်