ଏହାର ଆବିଷ୍କାର ପରଠାରୁ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ବହୁଳ ଦୃଷ୍ଟି ଆକର୍ଷଣ କରିଛି। ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଅଧା Si ପରମାଣୁ ଏବଂ ଅଧା C ପରମାଣୁ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ, ଯାହା sp3 ହାଇବ୍ରିଡ୍ କକ୍ଷପଥ ଅଂଶୀଦାର କରି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଯୋଡା ମାଧ୍ୟମରେ ସହସଂଯୋଜିତ ବନ୍ଧ ଦ୍ୱାରା ସଂଯୁକ୍ତ। ଏହାର ଏକକ ସ୍ଫଟିକର ମୌଳିକ ସଂରଚନାତ୍ମକ ଏକକରେ, ଚାରୋଟି Si ପରମାଣୁ ଏକ ନିୟମିତ ଟେଟ୍ରାହେଡ୍ରାଲ୍ ଗଠନରେ ବ୍ୟବସ୍ଥିତ ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ C ପରମାଣୁ ନିୟମିତ ଟେଟ୍ରାହେଡ୍ରନ୍ ର କେନ୍ଦ୍ରରେ ଅବସ୍ଥିତ। ବିପରୀତ ଭାବରେ, Si ପରମାଣୁକୁ ଟେଟ୍ରାହେଡ୍ରନ୍ ର କେନ୍ଦ୍ର ଭାବରେ ମଧ୍ୟ ବିବେଚନା କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା SiC4 କିମ୍ବା CSi4 ଗଠନ ହୁଏ। ଟେଟ୍ରାହେଡ୍ରାଲ୍ ଗଠନ। SiC ରେ ସହସଂଯୋଜିତ ବନ୍ଧ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଆୟନିକ, ଏବଂ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ବନ୍ଧ ଶକ୍ତି ବହୁତ ଅଧିକ, ପ୍ରାୟ 4.47eV। କମ୍ ଷ୍ଟାକିଂ ଫଲ୍ଟ ଶକ୍ତି ଯୋଗୁଁ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ସହଜରେ ବିଭିନ୍ନ ପଲିଟାଇପ୍ ଗଠନ କରନ୍ତି। 200 ରୁ ଅଧିକ ଜଣାଶୁଣା ପଲିଟାଇପ୍ ଅଛି, ଯାହାକୁ ତିନୋଟି ପ୍ରମୁଖ ବର୍ଗରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ: ଘନ, ଷଡ଼କୋଣୀୟ ଏବଂ ତ୍ରିକୋଣୀୟ।
ବର୍ତ୍ତମାନ, SiC ସ୍ଫଟିକର ମୁଖ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଭୌତିକ ବାଷ୍ପ ପରିବହନ ପଦ୍ଧତି (PVT ପଦ୍ଧତି), ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା (HTCVD ପଦ୍ଧତି), ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପଦ୍ଧତି ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ସେମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରୁ, PVT ପଦ୍ଧତି ଅଧିକ ପରିପକ୍ୱ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ବହୁଳ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଅଧିକ ଉପଯୁକ୍ତ।
ତଥାକଥିତ PVT ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି କ୍ରୁସିବଲର ଉପରେ SiC ବୀଜ ସ୍ଫଟିକ ରଖିବା ଏବଂ କ୍ରୁସିବଲର ତଳ ଭାଗରେ SiC ପାଉଡରକୁ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ରଖିବା। ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ନିମ୍ନ ଚାପର ଏକ ବନ୍ଦ ପରିବେଶରେ, SiC ପାଉଡର ତାପମାତ୍ରା କ୍ରମାଗତତା ଏବଂ ସାନ୍ଦ୍ରତା ପାର୍ଥକ୍ୟ ପ୍ରଭାବରେ ଉପର ଆଡ଼କୁ ଗତି କରେ ଏବଂ ସବ୍ଲାଇମେଟ୍ ହୁଏ। ଏହାକୁ ବୀଜ ସ୍ଫଟିକର ନିକଟତର ସ୍ଥାନକୁ ପରିବହନ କରିବାର ଏକ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ତା’ପରେ ଏକ ସୁପରସାଚୁରେଟେଡ୍ ଅବସ୍ଥାରେ ପହଞ୍ଚିବା ପରେ ଏହାକୁ ପୁନଃକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇଜ୍ କରିବାର ଏକ ପଦ୍ଧତି। ଏହି ପଦ୍ଧତି SiC ସ୍ଫଟିକ ଆକାର ଏବଂ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସ୍ଫଟିକ ରୂପଗୁଡ଼ିକର ନିୟନ୍ତ୍ରଣଯୋଗ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ହାସଲ କରିପାରିବ।
ତଥାପି, SiC ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ PVT ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରିବା ପାଇଁ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ସର୍ବଦା ଉପଯୁକ୍ତ ବୃଦ୍ଧି ଅବସ୍ଥା ବଜାୟ ରଖିବା ଆବଶ୍ୟକ, ଅନ୍ୟଥା ଏହା ଜାଲି ବିକାର ସୃଷ୍ଟି କରିବ, ଯାହା ଫଳରେ ସ୍ଫଟିକର ଗୁଣବତ୍ତା ପ୍ରଭାବିତ ହେବ। ତଥାପି, SiC ସ୍ଫଟିକର ବୃଦ୍ଧି ଏକ ବନ୍ଦ ସ୍ଥାନରେ ସମାପ୍ତ ହୁଏ। କିଛି ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ନିରୀକ୍ଷଣ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଅନେକ ଚଳକ ଅଛି, ତେଣୁ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କଷ୍ଟକର।
PVT ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା SiC ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ଷ୍ଟେପ୍ ପ୍ରବାହ ବୃଦ୍ଧି ମୋଡ୍ (ଷ୍ଟେପ୍ ପ୍ରବାହ ବୃଦ୍ଧି) କୁ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ରୂପର ସ୍ଥିର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ।
ବାଷ୍ପୀକୃତ Si ପରମାଣୁ ଏବଂ C ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକ କଙ୍କ୍ ପଏଣ୍ଟରେ ସ୍ଫଟିକ ପୃଷ୍ଠ ପରମାଣୁ ସହିତ ଅଗ୍ରାଧିକାର ଭାବରେ ବନ୍ଧନ କରିବେ, ଯେଉଁଠାରେ ସେମାନେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିଏଟ୍ ହେବେ ଏବଂ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବେ, ଯାହା ଫଳରେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ପଦକ୍ଷେପ ସମାନ୍ତରାଳ ଭାବରେ ଆଗକୁ ପ୍ରବାହିତ ହେବ। ଯେତେବେଳେ ସ୍ଫଟିକ ପୃଷ୍ଠରେ ପାଦ ପ୍ରସ୍ଥ ଆଡାଟମ୍ଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରସାରଣ ମୁକ୍ତ ପଥଠାରୁ ବହୁତ ଅଧିକ ହୁଏ, ସେତେବେଳେ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ଆଡାଟମ୍ଗୁଡ଼ିକ ଏକତ୍ରିତ ହୋଇପାରନ୍ତି, ଏବଂ ଗଠିତ ଦ୍ୱି-ପରିମାଣୀୟ ଦ୍ୱୀପ-ପରି ବୃଦ୍ଧି ମୋଡ୍ ଷ୍ଟେପ୍ ପ୍ରବାହ ବୃଦ୍ଧି ମୋଡ୍କୁ ନଷ୍ଟ କରିଦେବ, ଯାହା ଫଳରେ 4H ସ୍ଫଟିକ ଗଠନ ସୂଚନା ନଷ୍ଟ ହେବ, ଯାହା ଫଳରେ ବହୁବିଧ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି ହେବ। ତେଣୁ, ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକର ସମାୟୋଜନ ପୃଷ୍ଠ ପାଦ ଗଠନର ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ହାସଲ କରିବା ଉଚିତ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ବହୁରୂପୀ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟିକୁ ଦମନ କରାଯିବ, ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ରୂପ ପାଇବାର ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ହାସଲ କରାଯିବ ଏବଂ ଶେଷରେ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ସ୍ଫଟିକ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯିବ।
ସର୍ବପ୍ରାଚୀନ ବିକଶିତ SiC ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପଦ୍ଧତି ଭାବରେ, ଭୌତିକ ବାଷ୍ପ ପରିବହନ ପଦ୍ଧତି ବର୍ତ୍ତମାନ SiC ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ମୁଖ୍ୟଧାରାର ବୃଦ୍ଧି ପଦ୍ଧତି। ଅନ୍ୟ ପଦ୍ଧତି ତୁଳନାରେ, ଏହି ପଦ୍ଧତିରେ ବୃଦ୍ଧି ଉପକରଣ ପାଇଁ କମ୍ ଆବଶ୍ୟକତା, ଏକ ସରଳ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା, ଦୃଢ଼ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ, ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ବିକାଶ ଗବେଷଣା ଏବଂ ପୂର୍ବରୁ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗ ହାସଲ କରିଛି। HTCVD ପଦ୍ଧତିର ସୁବିଧା ହେଉଛି ଏହା ପରିବାହୀ (n, p) ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଅର୍ଦ୍ଧ-ଅନୁରୋଧକ ୱେଫର ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ, ଏବଂ ଡୋପିଂ ସାନ୍ଦ୍ରତାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିପାରିବ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ୱେଫରରେ ବାହକ ସାନ୍ଦ୍ରତା 3×1013~5×1019/cm3 ମଧ୍ୟରେ ସମାୟୋଜିତ ହୋଇପାରିବ। ଅସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ ବୈଷୟିକ ସୀମା ଏବଂ କମ୍ ବଜାର ଅଂଶ। ତରଳ-ପର୍ଯ୍ୟାୟ SiC ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପରିପକ୍ୱ ହେବା ସହିତ, ଏହା ଭବିଷ୍ୟତରେ ସମଗ୍ର SiC ଶିଳ୍ପକୁ ଆଗକୁ ବଢ଼ାଇବାରେ ମହାନ ସମ୍ଭାବନା ଦେଖାଇବ ଏବଂ SiC ସ୍ଫଟିକ ଅଭିବୃଦ୍ଧିରେ ଏକ ନୂତନ ସଫଳତା ହେବାର ସମ୍ଭାବନା ରହିଛି।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଏପ୍ରିଲ-୧୬-୨୦୨୪