ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမီးဖို၏နည်းပညာဆိုင်ရာအခက်အခဲများကားအဘယ်နည်း။

ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုမီးဖိုသည် အဓိကပစ္စည်းကိရိယာများဖြစ်သည်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု။ ၎င်းသည် ရိုးရာပုံဆောင်ခဲ ဆီလီကွန်အဆင့် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုမီးဖိုနှင့် ဆင်တူသည်။ မီးဖိုဖွဲ့စည်းပုံသည် အလွန်ရှုပ်ထွေးမှုမရှိပါ။ ၎င်းကို အဓိကအားဖြင့် မီးဖိုကိုယ်ထည်၊ အပူပေးစနစ်၊ ကွိုင်ထုတ်လွှင့်မှုယန္တရား၊ လေဟာနယ်ရယူခြင်းနှင့် တိုင်းတာခြင်းစနစ်၊ ဓာတ်ငွေ့လမ်းကြောင်းစနစ်၊ အအေးပေးစနစ်၊ ထိန်းချုပ်စနစ် စသည်တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ အပူစက်ကွင်းနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်အခြေအနေများသည် အဓိကညွှန်းကိန်းများကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ဆီလီကွန် ကာဗိုက် ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေး၊ အရွယ်အစား၊ လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်း စသည်တို့ဖြစ်သည်။

တစ်ဖက်တွင်၊ ကြီးထွားမှုကာလအတွင်း အပူချိန်ဆီလီကွန် ကာဗိုက် ပုံဆောင်ခဲအလွန်မြင့်မားပြီး စောင့်ကြည့်၍မရပါ။ ထို့ကြောင့် အဓိကအခက်အခဲမှာ လုပ်ငန်းစဉ်တွင်ပင် တည်ရှိသည်။ အဓိကအခက်အခဲများမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

(၁) အပူစက်ကွင်းထိန်းချုပ်မှုတွင် အခက်အခဲ-

အပူချိန်မြင့်သော အခေါင်းပေါက်ကို စောင့်ကြည့်ခြင်းသည် ခက်ခဲပြီး ထိန်းချုပ်၍မရပါ။ အလိုအလျောက်လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းမြင့်မားပြီး လေ့လာနိုင်ပြီး ထိန်းချုပ်နိုင်သော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်ရှိသော ရိုးရာ ဆီလီကွန်အခြေခံ ဖြေရှင်းချက် တိုက်ရိုက်ဆွဲယူသည့် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုပစ္စည်းကိရိယာများနှင့် မတူညီသည်မှာ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲများသည် ၂၀၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထက် အပူချိန်မြင့်ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ ပိတ်ထားသောနေရာတွင် ကြီးထွားလာပြီး ထုတ်လုပ်မှုကာလအတွင်း ကြီးထွားမှုအပူချိန်ကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ရန် လိုအပ်သောကြောင့် အပူချိန်ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲစေသည်။

(၂) ပုံဆောင်ခဲပုံစံ ထိန်းချုပ်ရာတွင် အခက်အခဲ-

မိုက်ခရိုပိုက်များ၊ polymorphic inclusions များ၊ dislocations များနှင့် အခြားချို့ယွင်းချက်များသည် ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ဖြစ်ပွားလေ့ရှိပြီး ၎င်းတို့သည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု သက်ရောက်မှုရှိပြီး တိုးတက်ပြောင်းလဲလာပါသည်။ မိုက်ခရိုပိုက်များ (MP) များသည် မိုက်ခရွန်များစွာမှ မိုက်ခရွန်ဆယ်ဂဏန်းအထိ အရွယ်အစားရှိသော through-type ချို့ယွင်းချက်များဖြစ်ပြီး ၎င်းတို့သည် စက်ပစ္စည်းများ၏ killer defects များဖြစ်သည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် single crystals များတွင် မတူညီသော crystal form ၂၀၀ ကျော်ပါဝင်သော်လည်း ထုတ်လုပ်မှုအတွက် လိုအပ်သော crystal structures အနည်းငယ် (4H type) သာ semiconductor ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း crystal form transformation သည် ဖြစ်ပေါ်လာရန်လွယ်ကူပြီး polymorphic inclusion defects များကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ထို့ကြောင့် ဆီလီကွန်-ကာဗွန်အချိုး၊ ကြီးထွားမှုအပူချိန် gradient၊ crystal growth rate နှင့် air flow pressure ကဲ့သို့သော parameters များကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် single crystal growth ၏ thermal field တွင် အပူချိန် gradient ရှိပြီး ၎င်းသည် native internal stress နှင့် crystal growth လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း dislocations (basal plane dislocation BPD၊ screw dislocation TSD၊ edge dislocation TED) များကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး နောက်ဆက်တွဲ epitaxy နှင့် devices များ၏ အရည်အသွေးနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိခိုက်စေပါသည်။

(၃) ခက်ခဲသော မူးယစ်ဆေးဝါးထိန်းချုပ်မှု-

လမ်းညွှန်မှုဖြင့် လျှပ်ကူးနိုင်သော ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုရရှိရန် ပြင်ပမသန့်စင်မှုများ မိတ်ဆက်ခြင်းကို တင်းကြပ်စွာ ထိန်းချုပ်ရမည်။

(၄) ကြီးထွားမှုနှုန်း နှေးကွေးခြင်း-

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်၏ ကြီးထွားနှုန်းမှာ အလွန်နှေးကွေးပါသည်။ ရိုးရာဆီလီကွန်ပစ္စည်းများသည် ပုံဆောင်ခဲချောင်းအဖြစ် ကြီးထွားရန် ၃ ရက်သာ လိုအပ်ပြီး ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ပုံဆောင်ခဲချောင်းများမှာ ၇ ရက် လိုအပ်ပါသည်။ ၎င်းသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်၏ သဘာဝအတိုင်း ထုတ်လုပ်မှုထိရောက်မှု နိမ့်ကျစေပြီး ထွက်ရှိမှု အလွန်ကန့်သတ်ထားသည်။

အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial ကြီးထွားမှု၏ parameters များသည် အလွန်တောင်းဆိုမှုများပြီး စက်ပစ္စည်း၏ လေလုံမှု၊ ဓာတ်ပြုခန်းရှိ ဓာတ်ငွေ့ဖိအား၏ တည်ငြိမ်မှု၊ ဓာတ်ငွေ့မိတ်ဆက်ချိန်ကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ခြင်း၊ ဓာတ်ငွေ့အချိုး၏ တိကျမှုနှင့် သိုက်အပူချိန်ကို တင်းကျပ်စွာ စီမံခန့်ခွဲခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။ အထူးသဖြင့် စက်ပစ္စည်း၏ ဗို့အားခုခံမှုအဆင့် တိုးတက်လာခြင်းနှင့်အတူ epitaxial wafer ၏ core parameters များကို ထိန်းချုပ်ရန် အခက်အခဲသည် သိသိသာသာ မြင့်တက်လာခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ epitaxial အလွှာ၏ အထူတိုးလာခြင်းနှင့်အတူ၊ resistivity ၏ တစ်ပြေးညီဖြစ်မှုကို မည်သို့ထိန်းချုပ်ရမည်နှင့် အထူကို သေချာစေခြင်းဖြင့် ချို့ယွင်းချက်သိပ်သည်းဆကို မည်သို့လျှော့ချရမည်သည်သည် နောက်ထပ် အဓိကစိန်ခေါ်မှုတစ်ခု ဖြစ်လာသည်။ လျှပ်စစ်ထိန်းချုပ်စနစ်တွင်၊ parameters အမျိုးမျိုးကို တိကျစွာနှင့် တည်ငြိမ်စွာ ထိန်းညှိနိုင်ကြောင်း သေချာစေရန် မြင့်မားသောတိကျမှုရှိသော sensor များနှင့် actuators များကို ပေါင်းစပ်ရန် လိုအပ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ control algorithm ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ခြင်းသည်လည်း အရေးကြီးပါသည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် ပြောင်းလဲမှုအမျိုးမျိုးကို လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် feedback signal အရ ထိန်းချုပ်မှုဗျူဟာကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ ချိန်ညှိနိုင်ရန် လိုအပ်သည်။

အဓိကအခက်အခဲများမှာဆီလီကွန်ကာဗိုက်အောက်ခံထုတ်လုပ်ခြင်း-