ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုမီးဖို၏နည်းပညာဆိုင်ရာအခက်အခဲများကားအဘယ်နည်း။

ကြည်လင်ကြီးထွားမှု မီးဖိုသည် ပင်မပစ္စည်းကိရိယာဖြစ်သည်။ဆီလီကွန်ကာဗိုက်crystal ကြီးထွားမှု။ ၎င်းသည် ရိုးရာပုံဆောင်ခဲများဖြစ်သော ဆီလီကွန်အဆင့် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု မီးဖိုနှင့် ဆင်တူသည်။ မီးဖို၏ဖွဲ့စည်းပုံသည်အလွန်ရှုပ်ထွေးသည်။ ၎င်းကို အဓိကအားဖြင့် မီးဖိုကိုယ်ထည်၊ အပူပေးစနစ်၊ ကွိုင်ဂီယာယန္တရား၊ ဖုန်စုပ်ယူမှုနှင့် တိုင်းတာမှုစနစ်၊ ဓာတ်ငွေ့လမ်းကြောင်းစနစ်၊ အအေးခံစနစ်၊ ထိန်းချုပ်မှုစနစ် စသည်ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ အပူအကွက်နှင့် လုပ်ငန်းစဉ်အခြေအနေများသည် အဓိကညွှန်းကိန်းများကို ဆုံးဖြတ်သည်။ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေး၊ အရွယ်အစား၊ လျှပ်ကူးနိုင်မှုစသည်ဖြင့်။

တစ်ဖက်တွင်, ကြီးထွားနေစဉ်အတွင်းအပူချိန်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲအရမ်းမြင့်ပြီး စောင့်ကြည့်လို့မရပါဘူး။ ထို့ကြောင့် လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အဓိကအခက်အခဲမှာ ၎င်းကိုယ်တိုင်ပင်ဖြစ်သည်။ အဓိကအခက်အခဲများမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

(၁) အပူစက်ကွင်း ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲခြင်း။

ပိတ်ထားသော အပူချိန်မြင့်သော အပေါက်ကို စောင့်ကြည့်ရန်မှာ ခက်ခဲပြီး ထိန်းချုပ်မရနိုင်ပါ။ ရိုးရာဆီလီကွန်အခြေခံဖြေရှင်းချက် မြင့်မားသော အလိုအလျောက်စနစ်ဖြင့် မြင့်မားသောဒီဂရီနှင့် ထိန်းချုပ်နိုင်သော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်နှင့် မတူဘဲ၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲများသည် 2,000 ℃အထက် အပူချိန်မြင့်သောပတ်ဝန်းကျင်တွင် ပိတ်ထားသောနေရာ၌ ပေါက်ရောက်ပြီး ကြီးထွားမှုအပူချိန်ကို ထုတ်လုပ်မှုအတွင်း တိကျစွာထိန်းချုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။

(၂) ပုံဆောင်ခဲပုံစံ ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲခြင်း။

Micropipes၊ polymorphic ပါဝင်မှုများ၊ dislocations နှင့် အခြားသော ချို့ယွင်းချက်များသည် ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်အတွင်း ဖြစ်ပွားနိုင်ချေရှိပြီး ၎င်းတို့သည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု အကျိုးသက်ရောက်ပြီး ဆင့်ကဲဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်။ မိုက်ခရိုပိုက်များ (MP) များသည် စက်ပစ္စည်းများ၏ သတ်သတ်နိုင်သော ချို့ယွင်းချက်များဖြစ်သည့် microns မှ ဆယ်ဂဏန်းအထိ မိုက်ခရိုပေါင်းများစွာအထိ အရွယ်အစားအားဖြင့် အမျိုးအစား ချို့ယွင်းချက်များဖြစ်သည်။ Silicon carbide တစ်ခုတည်းသော crystals များတွင် မတူညီသော crystal form 200 ကျော် ပါဝင်သော်လည်း crystal structures (4H type) သည် ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် လိုအပ်သော semiconductor ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်တွင် သလင်းကျောက်အသွင်ပြောင်းခြင်းသည် လွယ်ကူပြီး polymorphic ပါဝင်မှု ချို့ယွင်းချက်များ ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဆီလီကွန်-ကာဗွန်အချိုးအစား၊ ကြီးထွားမှုအပူချိန် gradient၊ crystal ကြီးထွားနှုန်းနှင့် လေစီးဆင်းမှုဖိအားကဲ့သို့သော ကန့်သတ်ချက်များကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ၎င်းသည် ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်အတွင်း ဆီလီကွန်ကာဗိုက်တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲ၏အပူကွက်လပ်တွင် အပူချိန် gradient ပါရှိပြီး၊ ၎င်းသည် မူလအတွင်းပိုင်းဖိစီးမှုနှင့် ရလဒ်အပြောင်းအရွှေ့များ (basal plane dislocation BPD၊ screw dislocation TSD၊ edge dislocation TED)၊ ထို့ကြောင့် crystal ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း နောက်ဆက်တွဲ epitaxy နှင့် စက်ပစ္စည်းများ၏ အရည်အသွေးနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိခိုက်စေပါသည်။

(၃) မူးယစ်ဆေးဝါး ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲခြင်း၊

ညွှန်ပြသောဆေးရည်ဖြင့် လျှပ်ကူးပုံဆောင်ခဲတစ်ခုရရှိရန် ပြင်ပအညစ်အကြေးများကို နိဒါန်းတွင် တင်းကြပ်စွာထိန်းချုပ်ထားရပါမည်။

(၄) ကြီးထွားနှုန်းနှေးခြင်း၊

ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြီးထွားနှုန်း အလွန်နှေးကွေးသည်။ ရိုးရာဆီလီကွန်ပစ္စည်းများသည် သလင်းကျောက်ဖြစ်လာရန် ၃ ရက်သာလိုပြီး ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲတုံးများသည် ၇ ရက်သာလိုသည်။ ၎င်းသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်၏ သဘာဝအတိုင်း ထုတ်လုပ်မှု စွမ်းဆောင်ရည် နိမ့်ကျပြီး ထုတ်လုပ်မှု အလွန်နည်းပါးစေသည်။

အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial ကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များသည် စက်ပစ္စည်းများ၏ လေဝင်လေထွက်တင်းကျပ်မှု၊ တုံ့ပြန်မှုခန်းရှိ ဓာတ်ငွေ့ဖိအားတည်ငြိမ်မှု၊ ဓာတ်ငွေ့မိတ်ဆက်ချိန်၏ တိကျသောထိန်းချုပ်မှု၊ ဓာတ်ငွေ့အချိုးအစား တိကျမှုနှင့် သိုလှောင်မှုအပူချိန်ကို တင်းကျပ်စွာ စီမံခန့်ခွဲခြင်းအပါအဝင် အလွန်အမင်းတောင်းဆိုလျက်ရှိသည်။ အထူးသဖြင့်၊ စက်ပစ္စည်း၏ဗို့အားခုခံမှုအဆင့်ကို မြှင့်တင်ခြင်းဖြင့်၊ epitaxial wafer ၏ core parameters များကို ထိန်းချုပ်ရန်ခက်ခဲမှုသည် သိသိသာသာတိုးလာပါသည်။ ထို့အပြင်၊ epitaxial အလွှာ၏အထူတိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ ခံနိုင်ရည်၏တူညီမှုကိုထိန်းချုပ်ရန်နှင့်အထူကိုသေချာစေရန်အတွက်ချို့ယွင်းချက်သိပ်သည်းဆကိုလျှော့ချနည်းသည်အခြားအဓိကစိန်ခေါ်မှုဖြစ်လာသည်။ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထိန်းချုပ်မှုစနစ်တွင်၊ အမျိုးမျိုးသောကန့်သတ်ချက်များကိုတိကျစွာနှင့်တည်ငြိမ်စွာထိန်းချုပ်နိုင်စေရန်သေချာစေရန်မြင့်မားသောတိကျသောအာရုံခံကိရိယာများနှင့် actuator များကိုပေါင်းစပ်ရန်လိုအပ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ထိန်းချုပ်မှု algorithm ကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းသည်လည်း အရေးကြီးပါသည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်တွင် အမျိုးမျိုးသောပြောင်းလဲမှုများနှင့် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် တုံ့ပြန်ချက်အချက်ပြမှုအရ ထိန်းချုပ်မှုဗျူဟာကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ ချိန်ညှိနိုင်ရန်လိုအပ်သည်။

အဓိကအခက်အခဲဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာကုန်ထုတ်လုပ်မှု-