Kuyambira pomwe idapezeka, silicon carbide yakopa chidwi cha anthu ambiri. Silicon carbide imapangidwa ndi maatomu a theka la Si ndi maatomu a theka la C, omwe amalumikizidwa ndi ma covalent bonds kudzera mu ma electron pairs omwe amagawana ma sp3 hybrid orbitals. Mu gawo loyambira la kristalo imodzi, maatomu anayi a Si amakonzedwa mu kapangidwe ka tetrahedral kokhazikika, ndipo atomu ya C ili pakati pa tetrahedron yokhazikika. Mosiyana ndi zimenezi, atomu ya Si imatha kuonedwanso ngati pakati pa tetrahedron, motero imapanga SiC4 kapena CSi4. Kapangidwe ka tetrahedral. Covalent bond mu SiC ndi ya ionic kwambiri, ndipo mphamvu ya silicon-carbon bond ndi yayikulu kwambiri, pafupifupi 4.47eV. Chifukwa cha mphamvu yochepa ya stacking fault, ma crystals a silicon carbide amapanga mosavuta ma polytype osiyanasiyana panthawi ya kukula. Pali ma polytype odziwika oposa 200, omwe angagawidwe m'magulu atatu akuluakulu: cubic, hexagonal ndi trigonal.
Pakadali pano, njira zazikulu zokulira za makhiristo a SiC ndi monga Physical Npor Transport Method (njira ya PVT), High Temperature Chemical Vapor Deposition (njira ya HTCVD), Liquid Phase Method, ndi zina zotero. Pakati pawo, njira ya PVT ndi yokhwima kwambiri komanso yoyenera kwambiri kupanga zinthu zambiri m'mafakitale.
Njira yotchedwa PVT imatanthauza kuyika makhiristo a mbewu za SiC pamwamba pa chofufumitsa, ndikuyika ufa wa SiC ngati zinthu zopangira pansi pa chofufumitsa. Mu malo otsekedwa okhala ndi kutentha kwambiri komanso kupanikizika kochepa, ufa wa SiC umasungunuka ndikukwera mmwamba chifukwa cha kusiyana kwa kutentha ndi kuchuluka kwa madzi. Njira yotumizira kufupi ndi kristalo wa mbewu ndikuyibwezeretsanso ikafika pamlingo wodzaza kwambiri. Njira iyi imatha kukwaniritsa kukula kolamulirika kwa kukula kwa kristalo wa SiC ndi mitundu ina ya kristalo.
Komabe, kugwiritsa ntchito njira ya PVT kukulitsa makristalo a SiC kumafuna kusunga nthawi zonse mikhalidwe yoyenera yokulira panthawi ya kukula kwa nthawi yayitali, apo ayi izi zingayambitse vuto la lattice, zomwe zimakhudza ubwino wa kristalo. Komabe, kukula kwa makristalo a SiC kumamalizidwa pamalo otsekedwa. Pali njira zochepa zowunikira bwino komanso zinthu zambiri zosiyanasiyana, kotero kuwongolera njira kumakhala kovuta.
Mu ndondomeko yolima makristalo a SiC pogwiritsa ntchito njira ya PVT, njira yokulira ya step flow (Step Flow Growth) imaonedwa kuti ndiyo njira yayikulu yokulira mokhazikika kwa mawonekedwe amodzi a kristalo.
Maatomu a Si ndi ma atomu a C omwe ali ndi nthunzi adzagwirizana kwambiri ndi ma atomu a pamwamba pa kristalo pamalo opingasa, komwe adzapanga nucleavage ndikukula, zomwe zimapangitsa kuti sitepe iliyonse iyende patsogolo motsatizana. Pamene m'lifupi mwa sitepe pamwamba pa kristalo mupitirira kwambiri njira yopanda kufalikira kwa ma adatomu, ma adatomu ambiri amatha kusonkhana, ndipo njira yokulira ngati chilumba yomwe imapangidwa idzawononga njira yokulira ya mayendedwe a sitepe, zomwe zimapangitsa kuti chidziwitso cha kapangidwe ka kristalo ka 4H chitayike, zomwe zimapangitsa kuti pakhale zolakwika zambiri. Chifukwa chake, kusintha kwa magawo a njira kuyenera kukwaniritsa kuwongolera kapangidwe ka sitepe pamwamba, potero kuletsa kupanga zolakwika za polymorphic, kukwaniritsa cholinga chopeza mawonekedwe amodzi a kristalo, ndikumaliza kukonza ma kristalo apamwamba.
Monga njira yoyambirira yopangira kukula kwa makristalo a SiC, njira yotumizira nthunzi yeniyeni ndiyo njira yodziwika bwino yopangira kukula kwa makristalo a SiC. Poyerekeza ndi njira zina, njira iyi ili ndi zofunikira zochepa pazida zokulira, njira yosavuta yokulira, kulamulira mwamphamvu, kafukufuku wokwanira wa chitukuko, ndipo yafika kale pakugwiritsa ntchito mafakitale. Ubwino wa njira ya HTCVD ndikuti imatha kukula ma wafer otulutsa mpweya (n, p) ndi ma wafer opukutira mpweya okwanira, ndipo imatha kuwongolera kuchuluka kwa doping kotero kuti kuchuluka kwa chonyamulira mu wafer kusinthidwe pakati pa 3 × 1013 ~ 5 × 1019 / cm3. Zoyipa zake ndi malire apamwamba aukadaulo komanso gawo lochepa pamsika. Pamene ukadaulo wakukula kwa makristalo a SiC wamadzimadzi ukupitirira kukula, udzawonetsa kuthekera kwakukulu pakupititsa patsogolo makampani onse a SiC mtsogolomu ndipo mwina udzakhala malo atsopano opambana pakukula kwa makristalo a SiC.
Nthawi yotumizira: Epulo-16-2024