ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC) ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမီးဖိုဆိုတာဘာလဲ။

SiCbandgap ကြီးမားခြင်း၊ အပူစီးကူးမှုမြင့်မားခြင်း၊ ဝေဖန်ပိုင်းခြားမှုစက်ကွင်းအစွမ်းသတ္တိမြင့်မားခြင်းနှင့် အီလက်ထရွန်ပြည့်ဝမှုနှုန်းမြင့်မားခြင်းတို့၏ ဝိသေသလက္ခဏာများရှိသည်။ ၎င်းသည် မြင့်မားသောအပူချိန်၊ မြင့်မားသောဖိအား၊ မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းနှင့် မြင့်မားသောပါဝါအခြေအနေများတွင် အသုံးချမှုလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သည်။ ၎င်းကို စွမ်းအင်အသစ်ယာဉ်များ၊ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံးလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးစက်များ၊ စက်မှုလုပ်ငန်းထိန်းချုပ်မှု၊ ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းဆက်သွယ်ရေးနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ ဆက်စပ်စက်မှုလုပ်ငန်းများ အလျင်အမြန်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ဖြင့် ကိုယ်စားပြုသော တတိယမျိုးဆက် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဈေးကွက်သည် အခွင့်အလမ်းအသစ်များကို ဖော်ဆောင်ပေးခဲ့သည်။

ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာထုတ်လုပ်မှု၏ အဓိကချိတ်ဆက်မှုဖြစ်ပြီး အဓိကပစ္စည်းကိရိယာမှာ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမီးဖိုဖြစ်သည်။ ရိုးရာပုံဆောင်ခဲဆီလီကွန်အဆင့် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမီးဖိုများနှင့်ဆင်တူသည်၊ မီးဖိုဖွဲ့စည်းပုံသည် အလွန်ရှုပ်ထွေးမှုမရှိပါ။ ၎င်းကို အဓိကအားဖြင့် မီးဖိုကိုယ်ထည်၊ အပူပေးစနစ်၊ ကွိုင်ထုတ်လွှင့်မှုယန္တရား၊ လေဟာနယ်ရယူခြင်းနှင့်တိုင်းတာခြင်းစနစ်၊ ဓာတ်ငွေ့လမ်းကြောင်းစနစ်၊ အအေးပေးစနစ်၊ ထိန်းချုပ်မှုစနစ်စသည်တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ အပူစက်ကွင်းနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်အခြေအနေများသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေး၊ အရွယ်အစား၊ စီးကူးနိုင်စွမ်းနှင့် အခြားအဓိကညွှန်းကိန်းများ၏ အဓိကညွှန်းကိန်းများကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။

၁။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုနည်းပညာတွင် အခက်အခဲများ

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲများ ကြီးထွားမှု၏ အပူချိန်သည် အလွန်မြင့်မားပြီး စောင့်ကြည့်၍မရပါ၊ ထို့ကြောင့် အဓိကအခက်အခဲမှာ လုပ်ငန်းစဉ်တွင်ပင် ရှိနေပါသည်။

(၁)အပူစက်ကွင်းကို ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲခြင်းအပူချိန်မြင့်သော အခေါင်းပေါက်ကို စောင့်ကြည့်ခြင်းသည် ခက်ခဲပြီး ထိန်းချုပ်၍မရပါ။ အလိုအလျောက်လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းမြင့်မားပြီး ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို ကြည့်ရှု၊ ထိန်းချုပ်နိုင်ပြီး ချိန်ညှိနိုင်သော ရိုးရာ ဆီလီကွန်အခြေခံ ပျော်ရည်ဆွဲ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုကိရိယာနှင့်မတူဘဲ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲများသည် ၂၀၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထက် အပူချိန်မြင့်ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ ပိတ်ထားသောနေရာတွင် ကြီးထွားလာပြီး ထုတ်လုပ်မှုကာလအတွင်း ကြီးထွားမှုအပူချိန်ကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ရန် လိုအပ်သောကြောင့် အပူချိန်ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲစေသည်။

(၂)ပုံဆောင်ခဲပုံစံကို ထိန်းချုပ်ရန် အခက်အခဲရှိခြင်း: 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 crystal forms ၂၀၀ ကျော်ပါဝင်သော်လည်း crystal structures အနည်းငယ်သာပါဝင်သည် (4H အမျိုးအစား) တို့သည် ထုတ်လုပ်မှုအတွက် လိုအပ်သော semiconductor ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ ပုံဆောင်ခဲပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲမှုသည် ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ဖြစ်ပေါ်လာလေ့ရှိပြီး polymorphic inclusion ချို့ယွင်းချက်များ ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ထို့ကြောင့် ဆီလီကွန်-ကာဗွန်အချိုး၊ ကြီးထွားမှုအပူချိန် gradient၊ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုနှုန်းနှင့် ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုဖိအားကဲ့သို့သော parameters များကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။

ထို့အပြင်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု၏ အပူနယ်ပယ်တွင် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုတစ်ခုရှိပြီး၊ ၎င်းသည် မူလအတွင်းပိုင်းဖိစီးမှုနှင့် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ရလဒ်အနေဖြင့် နေရာရွေ့ခြင်း (basal plane dislocation BPD၊ screw dislocation TSD၊ edge dislocation TED) ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး နောက်ဆက်တွဲ epitaxy နှင့် devices များ၏ အရည်အသွေးနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိခိုက်စေပါသည်။

(၃)ခက်ခဲသော မူးယစ်ဆေးဝါး ထိန်းချုပ်မှု: လမ်းညွှန်မှုဖြင့် လျှပ်ကူးနိုင်သော ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုရရှိရန် ပြင်ပမသန့်စင်မှုများ မိတ်ဆက်ခြင်းကို တင်းကြပ်စွာ ထိန်းချုပ်ရမည်။

(၄)ကြီးထွားမှုနှုန်းနှေးကွေးခြင်းဆီလီကွန်ကာဗိုက်၏ ကြီးထွားမှုနှုန်းသည် အလွန်နှေးကွေးပါသည်။ ရိုးရာဆီလီကွန်ပစ္စည်းများပုံဆောင်ခဲချောင်းအဖြစ် ကြီးထွားရန် ၃ ရက်သာ လိုအပ်ပြီး ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ပုံဆောင်ခဲချောင်းများသည် ၇ ရက် လိုအပ်ပါသည်။ ၎င်းသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်၏ သဘာဝအတိုင်း ထုတ်လုပ်မှုထိရောက်မှု နိမ့်ကျစေပြီး အထွက်နှုန်း အလွန်ကန့်သတ်ထားသည်။

အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial ကြီးထွားမှု၏ parameters များသည် အလွန်တောင်းဆိုမှုများဖြစ်ပြီး၊ စက်ပစ္စည်း၏ လေလုံမှု၊ ဓာတ်ပြုခန်းရှိ ဓာတ်ငွေ့ဖိအားတည်ငြိမ်မှု၊ ဓာတ်ငွေ့မိတ်ဆက်ချိန်ကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ခြင်း၊ ဓာတ်ငွေ့အချိုး၏ တိကျမှုနှင့် သိုက်အပူချိန်ကို တင်းကျပ်စွာ စီမံခန့်ခွဲခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။ အထူးသဖြင့် စက်ပစ္စည်း၏ ခံနိုင်ရည်ဗို့အားအဆင့် တိုးတက်လာခြင်းနှင့်အတူ epitaxial wafer ၏ core parameters များကို ထိန်းချုပ်ရန် အခက်အခဲသည် သိသိသာသာ မြင့်တက်လာခဲ့သည်။

ထို့အပြင်၊ epitaxial အလွှာ၏အထူတိုးလာခြင်းနှင့်အတူ၊ resistivity ၏ uniformity ကိုမည်သို့ထိန်းချုပ်ရမည်နှင့် အထူကိုသေချာစေခြင်းဖြင့် defect density ကိုလျှော့ချရမည်သည် နောက်ထပ်အဓိကစိန်ခေါ်မှုတစ်ခုဖြစ်လာပါသည်။ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထိန်းချုပ်မှုစနစ်တွင်၊ parameter အမျိုးမျိုးကိုတိကျစွာနှင့်တည်ငြိမ်စွာထိန်းညှိနိုင်စေရန် high-precision sensor များနှင့် actuator များကိုပေါင်းစပ်ရန်လိုအပ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ control algorithm ကို optimization လုပ်ခြင်းသည်လည်းအရေးကြီးပါသည်။ ၎င်းသည် အမျိုးမျိုးသောပြောင်းလဲမှုများနှင့်လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် feedback signal အရ control strategy ကို real-time ချိန်ညှိနိုင်ရန်လိုအပ်ပါသည်။ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်။

၂။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အောက်ခံများ ထုတ်လုပ်ရာတွင် အဓိကအခက်အခဲများ-

၁။ ကြီးထွားမှုအပူချိန်သည် ၂၀၀၀ ℃ အထက်ရှိပြီး ဆီလီကွန်ထက် နှစ်ဆမြင့်သည်။

၂။ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုကာလအတွင်း ပုံဆောင်ခဲချောင်း၏အထူသည် သေးငယ်ပြီး ၂ စင်တီမီတာရှိသော ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ပုံဆောင်ခဲချောင်းသည် ၇ ရက်အတွင်း ကြီးထွားလာသည်။

၃။ ပုံဆောင်ခဲအမျိုးအစားလိုအပ်ချက်များ မြင့်မားပြီး ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံရှိသော single-crystal silicon carbide အနည်းငယ်သာရှိသည်။

၄။ ဖြတ်တောက်ခြင်း ပွန်းစားမှု မြင့်မားပြီး ဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် မာကျောမှု အလွန်မြင့်မားသည်။

အကျဉ်းချုပ်အားဖြင့်၊ စျေးကြီးသော အချိန်ကုန်ကျစရိတ်နှင့် ရှုပ်ထွေးသော လုပ်ငန်းစဉ်နည်းပညာသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက် အောက်ခံများ၏ မြင့်မားသော ကုန်ကျစရိတ်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးပြီး ဆီလီကွန်ကာဗိုက် အသုံးပြုမှုကို ကန့်သတ်ထားသည်။

III။ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုမီးဖိုများကို အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း

အပူပေးနည်းလမ်းများ အမျိုးမျိုးအရ၊ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမီးဖိုများကို induction အမျိုးအစားနှင့် resistance အမျိုးအစား ခွဲခြားနိုင်သည်။ လက်ရှိတွင်၊ ဈေးကွက်ရှိ ပစ္စည်းကိရိယာအများစုသည် induction အမျိုးအစားဖြစ်ပြီး ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးခြင်း၊ ရိုးရှင်းသောဖွဲ့စည်းပုံ၊ ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုအဆင်ပြေခြင်းနှင့် အပူထိရောက်မှုမြင့်မားခြင်းတို့၏ အားသာချက်များရှိသည်။ သို့သော်၊ လျှပ်စစ်သံလိုက် induction အကျိုးသက်ရောက်မှုကြောင့်၊ induction အပူပေးစက်၏ axial အပူချိန်နှင့် radial အပူချိန်တို့ကို ချိတ်ဆက်ထားပြီး၊ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုအမြန်နှုန်းနှင့် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုအရည်အသွေး နှစ်ခုလုံးကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် မဖြစ်နိုင်ပါ။

ခုခံမှုအပူစက်ကွင်းကြီးထွားမှုပလက်ဖောင်းသည် ဝင်ရိုးအပူချိန်နှင့် ရေဒီယယ်အပူချိန်ကို အသီးသီးတိကျစွာထိန်းချုပ်နိုင်ပြီး ၎င်းသည် အရွယ်အစားကြီးမားသော ပုံဆောင်ခဲများ၏ ကြီးထွားမှုကို အထောက်အကူပြုပြီး ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုနှုန်းကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ ၎င်းသည် အနာဂတ်အရည်အသွေးမြင့် ၈ လက်မ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုအတွက် ဖြေရှင်းချက်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။

induction နည်းလမ်းနှင့် resistance နည်းလမ်းကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်း-