ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਭੌਤਿਕ ਭਾਫ਼ ਆਵਾਜਾਈ ਮੌਜੂਦਾ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਉਦਯੋਗੀਕਰਨ ਵਿਧੀ ਹੈ। PVT ਵਿਕਾਸ ਵਿਧੀ ਲਈ,ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਦੇ ਸਾਰੇ ਮਾਪਦੰਡਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧੇ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਗੁਣਾਂ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਮੌਜੂਦਾ ਉਦਯੋਗਿਕ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸਵੈ-ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਵਾਲੀ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਵਿਧੀ ਹੈ।
ਸਵੈ-ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਵਿਧੀ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਨ ਲਈ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰਾਂ ਨੂੰ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਗਰਮੀ ਦੇਣ ਲਈ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਆਪਣੀ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਗਰਮੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨਾ ਕੀਤੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਜਾਰੀ ਰੱਖਿਆ ਜਾ ਸਕੇ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਕਿਉਂਕਿ Si ਅਤੇ C ਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਘੱਟ ਗਰਮੀ ਛੱਡਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਹੋਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜਨਾ ਲਾਜ਼ਮੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਵਿਦਵਾਨਾਂ ਨੇ ਇਸ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਬਿਹਤਰ ਸਵੈ-ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਵਿਧੀ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਦਿੱਤਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਐਕਟੀਵੇਟਰ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਸਵੈ-ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਵਿਧੀ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨਾ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਆਸਾਨ ਹੈ, ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਨੂੰ ਸਥਿਰਤਾ ਨਾਲ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਨਾ ਆਸਾਨ ਹੈ। ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਉਦਯੋਗੀਕਰਨ ਦੀਆਂ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।
1999 ਦੇ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ, ਬ੍ਰਿਜਪੋਰਟ ਨੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਸਵੈ-ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀSiC ਪਾਊਡਰ, ਪਰ ਇਸਨੇ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਵਜੋਂ ਈਥੋਕਸੀਸਿਲੇਨ ਅਤੇ ਫਿਨੋਲ ਰਾਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ, ਜੋ ਕਿ ਮਹਿੰਗਾ ਸੀ। ਗਾਓ ਪੈਨ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਵਜੋਂ ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ ਸੀ ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਸੀ ਪਾਊਡਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ।SiC ਪਾਊਡਰਆਰਗਨ ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਵਿੱਚ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੁਆਰਾ। ਨਿੰਗ ਲੀਨਾ ਨੇ ਵੱਡੇ-ਕਣ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇSiC ਪਾਊਡਰਸੈਕੰਡਰੀ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ।
ਚਾਈਨਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਗਰੁੱਪ ਕਾਰਪੋਰੇਸ਼ਨ ਦੇ ਦੂਜੇ ਰਿਸਰਚ ਇੰਸਟੀਚਿਊਟ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਮੀਡੀਅਮ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਹੀਟਿੰਗ ਫਰਨੇਸ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਖਾਸ ਸਟੋਈਚਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ ਬਰਾਬਰ ਮਿਲਾਉਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਕਰੂਸੀਬਲ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੀ ਹੈ।ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਕਰੂਸੀਬਲਗਰਮ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਮੱਧਮ-ਆਵਿਰਤੀ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਹੀਟਿੰਗ ਭੱਠੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਘੱਟ-ਤਾਪਮਾਨ ਪੜਾਅ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਪੜਾਅ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਨੂੰ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਰੂਪਾਂਤਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਘੱਟ-ਤਾਪਮਾਨ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ β-SiC ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ Si ਦੇ ਅਸਥਿਰਤਾ ਤਾਪਮਾਨ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਉੱਚ ਵੈਕਿਊਮ ਅਧੀਨ β-SiC ਦਾ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਵੈ-ਪ੍ਰਸਾਰ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। α-SiC ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਆਰਗਨ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਅਤੇ HCl ਗੈਸ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਨ ਦਾ ਤਰੀਕਾ ਸੜਨ ਤੋਂ ਰੋਕਦਾ ਹੈ।SiC ਪਾਊਡਰਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, ਅਤੇ α-SiC ਪਾਊਡਰ ਵਿੱਚ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਘਟਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਸ਼ੈਡੋਂਗ ਤਿਆਨਯੂ ਨੇ ਇੱਕ ਸਿੰਥੇਸਿਸ ਫਰਨੇਸ ਤਿਆਰ ਕੀਤੀ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸਿਲੇਨ ਗੈਸ ਨੂੰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਵਜੋਂ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਕਾਰਬਨ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ। ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀ ਗਈ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਗੈਸ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਦੋ-ਪੜਾਅ ਵਾਲੇ ਸਿੰਥੇਸਿਸ ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਐਡਜਸਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ ਅੰਤਿਮ ਸਿੰਥੇਸਾਈਜ਼ਡ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ 50 ਅਤੇ 5 000 um ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸੀ।
1 ਪਾਊਡਰ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਨਿਯੰਤਰਣ ਕਾਰਕ
1.1 ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਵਾਧੇ 'ਤੇ ਪਾਊਡਰ ਕਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ
ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ ਬਾਅਦ ਦੇ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧੇ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦਾ ਹੈ। PVT ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦਾ ਵਾਧਾ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗੈਸ ਫੇਜ਼ ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਵਿੱਚ ਸਿਲੀਕਾਨ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਦੇ ਮੋਲਰ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਗੈਸ ਫੇਜ਼ ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਵਿੱਚ ਸਿਲੀਕਾਨ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਦਾ ਮੋਲਰ ਅਨੁਪਾਤ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਕਣ ਆਕਾਰ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ। ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦਾ ਕੁੱਲ ਦਬਾਅ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਕਾਰਬਨ ਅਨੁਪਾਤ ਕਣ ਦੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਘਟਣ ਨਾਲ ਵਧਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ 2-3 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੋਂ 0.06 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਕਾਰਬਨ ਅਨੁਪਾਤ 1.3 ਤੋਂ 4.0 ਤੱਕ ਵੱਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਣ ਇੱਕ ਹੱਦ ਤੱਕ ਛੋਟੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ Si ਅੰਸ਼ਕ ਦਬਾਅ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਵਧ ਰਹੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ Si ਫਿਲਮ ਦੀ ਇੱਕ ਪਰਤ ਬਣ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਗੈਸ-ਤਰਲ-ਠੋਸ ਵਿਕਾਸ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਪੋਲੀਮੋਰਫਿਜ਼ਮ, ਬਿੰਦੂ ਨੁਕਸ ਅਤੇ ਲਾਈਨ ਨੁਕਸ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਕਣ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜਦੋਂ SiC ਪਾਊਡਰ ਕਣਾਂ ਦਾ ਆਕਾਰ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਛੋਟਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਪਾਊਡਰ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਸੜ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਵਧਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਪਾਸੇ, SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧੇ ਦੇ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ, ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਸੜਨ ਦੀਆਂ ਦੋ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਗੈਸ ਪੜਾਅ ਅਤੇ ਠੋਸ ਪੜਾਅ ਜਿਵੇਂ ਕਿ Si, Si2C, SiC2 ਵਿੱਚ ਸੜ ਜਾਵੇਗਾ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਬਣਾਏਗਾ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਪਾਊਡਰ ਦਾ ਗੰਭੀਰ ਕਾਰਬਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਕਾਰਬਨ ਸੰਮਿਲਨ ਦਾ ਗਠਨ ਹੋਵੇਗਾ; ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਜਦੋਂ ਪਾਊਡਰ ਦੀ ਸੜਨ ਦਰ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਤੇਜ਼ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਵਧੇ ਹੋਏ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਤਰ ਬਦਲਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਵਧੇ ਹੋਏ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
1.2 ਪਾਊਡਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਦਾ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਵਾਧੇ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵ
PVT ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦਾ ਵਾਧਾ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਇੱਕ ਸਬਲਿਮੇਸ਼ਨ-ਰੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ। SiC ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਦੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਦਾ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ 'ਤੇ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੈ। ਪਾਊਡਰ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਯੂਨਿਟ ਸੈੱਲ ਦੇ ਘਣ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਨਾਲ ਘੱਟ-ਤਾਪਮਾਨ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪੜਾਅ (β-SiC) ਅਤੇ ਯੂਨਿਟ ਸੈੱਲ ਦੇ ਹੈਕਸਾਗੋਨਲ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਨਾਲ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪੜਾਅ (α-SiC) ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਜਾਣਗੇ। ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਅਤੇ ਇੱਕ ਤੰਗ ਤਾਪਮਾਨ ਨਿਯੰਤਰਣ ਸੀਮਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, 3C-SiC 1900°C ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਹੈਕਸਾਗੋਨਲ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪੋਲੀਮੋਰਫ, ਭਾਵ 4H/6H-SiC ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਵੇਗਾ।
ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧੇ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ, ਜਦੋਂ β-SiC ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਉਗਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਕਾਰਬਨ ਮੋਲਰ ਅਨੁਪਾਤ 5.5 ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਜਦੋਂ α-SiC ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਉਗਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਕਾਰਬਨ ਮੋਲਰ ਅਨੁਪਾਤ 1.2 ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਰੂਸੀਬਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪੜਾਅ ਤਬਦੀਲੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਸਮੇਂ, ਗੈਸ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਮੋਲਰ ਅਨੁਪਾਤ ਵੱਡਾ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕਾਰਬਨ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਸਮੇਤ ਹੋਰ ਗੈਸ ਪੜਾਅ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ, ਪੜਾਅ ਤਬਦੀਲੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨੂੰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਟਿਊਬਾਂ ਅਤੇ ਖਾਲੀ ਥਾਂਵਾਂ ਨੂੰ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਪਾਊਡਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਨੂੰ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
1.3 ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧੇ 'ਤੇ ਪਾਊਡਰ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ
SiC ਪਾਊਡਰ ਵਿੱਚ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਵਾਧੇ ਦੌਰਾਨ ਸਵੈ-ਨਿਊਕਲੀਏਸ਼ਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਜਿੰਨੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੋਵੇਗੀ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਸਵੈ-ਨਿਊਕਲੀਏਟ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਓਨੀ ਹੀ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗੀ। SiC ਲਈ, ਮੁੱਖ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਵਿੱਚ B, Al, V, ਅਤੇ Ni ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਪਾਊਡਰ ਦੀ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਦੌਰਾਨ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਟੂਲਸ ਦੁਆਰਾ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, B ਅਤੇ Al SiC ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਖੋਖਲੇ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ ਦੇ ਸਵੀਕਾਰ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ SiC ਰੋਧਕਤਾ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਆਉਂਦੀ ਹੈ। ਹੋਰ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰਾਂ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਨਗੀਆਂ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਅਸਥਿਰ ਬਿਜਲੀ ਗੁਣ ਹੋਣਗੇ, ਅਤੇ ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ ਅਰਧ-ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਦੇ ਬਿਜਲੀ ਗੁਣਾਂ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਰੋਧਕਤਾ 'ਤੇ ਵਧੇਰੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਣਗੀਆਂ। ਇਸ ਲਈ, ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਜਿੰਨਾ ਸੰਭਵ ਹੋ ਸਕੇ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
1.4 ਪਾਊਡਰ ਵਿੱਚ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਵਾਧੇ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵ
ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਪੱਧਰ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦੀ ਰੋਧਕਤਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਮੁੱਖ ਨਿਰਮਾਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਪਾਊਡਰ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੌਰਾਨ ਪਰਿਪੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਡੋਪਿੰਗ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਅਰਧ-ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਬਸਟਰੇਟ ਫੌਜੀ ਕੋਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਹਿੱਸਿਆਂ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਾਅਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਸਮੱਗਰੀ ਹਨ। ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਅਰਧ-ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਨੂੰ ਉੱਚ ਰੋਧਕਤਾ ਅਤੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਬਿਜਲੀ ਗੁਣਾਂ ਵਾਲੇ ਉਗਾਉਣ ਲਈ, ਸਬਸਟਰੇਟ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਘੱਟ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਸੰਚਾਲਕ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਲਈ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਉੱਚ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ 'ਤੇ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਪਾਊਡਰ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ 2 ਮੁੱਖ ਨਿਯੰਤਰਣ ਤਕਨਾਲੋਜੀ
ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਦੇ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੇ ਵਰਤੋਂ ਵਾਤਾਵਰਣਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਵਿਕਾਸ ਪਾਊਡਰਾਂ ਲਈ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਵੀ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। N-ਕਿਸਮ ਦੇ ਸੰਚਾਲਕ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਪਾਊਡਰਾਂ ਲਈ, ਉੱਚ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਅਤੇ ਸਿੰਗਲ ਪੜਾਅ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ; ਜਦੋਂ ਕਿ ਅਰਧ-ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਪਾਊਡਰਾਂ ਲਈ, ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਸਖਤ ਨਿਯੰਤਰਣ ਲੋੜੀਂਦਾ ਹੈ।
2.1 ਪਾਊਡਰ ਕਣ ਆਕਾਰ ਨਿਯੰਤਰਣ
2.1.1 ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਤਾਪਮਾਨ
ਹੋਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸਥਿਤੀਆਂ ਨੂੰ ਬਦਲੇ ਬਿਨਾਂ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ, 1900 ℃, 2000 ℃, 2100 ℃, ਅਤੇ 2200 ℃ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ SiC ਪਾਊਡਰਾਂ ਦਾ ਨਮੂਨਾ ਲਿਆ ਗਿਆ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ 1900 ℃ 'ਤੇ ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ 250~600 μm ਹੈ, ਅਤੇ ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ 2000 ℃ 'ਤੇ 600~850 μm ਤੱਕ ਵਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਦਲਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਤਾਪਮਾਨ 2100 ℃ ਤੱਕ ਵਧਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ SiC ਪਾਊਡਰ ਦਾ ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ 850~2360 μm ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਵਾਧਾ ਕੋਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। 2200 ℃ 'ਤੇ SiC ਦਾ ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ ਲਗਭਗ 2360 μm 'ਤੇ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। 1900 ℃ ਤੋਂ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ ਦਾ SiC ਕਣ ਦੇ ਆਕਾਰ 'ਤੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਤਾਪਮਾਨ 2100 ℃ ਤੋਂ ਵਧਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ ਹੁਣ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ। ਇਸ ਲਈ, ਜਦੋਂ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ 2100 ℃ 'ਤੇ ਸੈੱਟ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਵੱਡੇ ਕਣ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਦੀ ਖਪਤ 'ਤੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
2.1.2 ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਮਾਂ
ਹੋਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਬਦਲੀਆਂ ਨਹੀਂ ਰਹਿੰਦੀਆਂ, ਅਤੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਮਾਂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 4 ਘੰਟੇ, 8 ਘੰਟੇ ਅਤੇ 12 ਘੰਟੇ ਸੈੱਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ SiC ਪਾਊਡਰ ਸੈਂਪਲਿੰਗ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਚਿੱਤਰ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਮਾਂ SiC ਦੇ ਕਣ ਆਕਾਰ 'ਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਮਾਂ 4 ਘੰਟੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ 200 μm 'ਤੇ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ; ਜਦੋਂ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਮਾਂ 8 ਘੰਟੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲਗਭਗ 1 000 μm 'ਤੇ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ; ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਮਾਂ ਵਧਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਕਣ ਦਾ ਆਕਾਰ ਹੋਰ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲਗਭਗ 2 000 μm 'ਤੇ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
2.1.3 ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਦੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ
ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਘਰੇਲੂ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਮੱਗਰੀ ਉਤਪਾਦਨ ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਿੱਚ ਵੀ ਹੋਰ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਨੂੰ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦਾਣੇਦਾਰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਅਤੇ ਪਾਊਡਰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 3 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿੰਥੇਸਿਸ ਪ੍ਰਯੋਗ ਕਰਨ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਚਿੱਤਰ 4 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈ ਗਈ ਹੈ। ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਬਲਾਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, ਉਤਪਾਦ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ Si ਤੱਤ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਸਿਲੀਕਾਨ ਬਲਾਕ ਨੂੰ ਦੂਜੀ ਵਾਰ ਕੁਚਲਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਉਤਪਾਦ ਵਿੱਚ Si ਤੱਤ ਕਾਫ਼ੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਅਜੇ ਵੀ ਮੌਜੂਦ ਹੈ। ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਾਊਡਰ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਤਪਾਦ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ SiC ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉਤਪਾਦਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਵੱਡੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਦਾਣੇਦਾਰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਨੂੰ ਪਹਿਲਾਂ ਸਤਹ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਨੂੰ ਸਤਹ 'ਤੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਅੰਦਰੂਨੀ Si ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ C ਪਾਊਡਰ ਨਾਲ ਹੋਰ ਜੋੜਨ ਤੋਂ ਰੋਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਜੇਕਰ ਬਲਾਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਨੂੰ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਨੂੰ ਕੁਚਲਣ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਸੈਕੰਡਰੀ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਅਧੀਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
2.2 ਪਾਊਡਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਫਾਰਮ ਕੰਟਰੋਲ
2.2.1 ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਤਾਪਮਾਨ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ
ਹੋਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸਥਿਤੀਆਂ ਨੂੰ ਬਿਨਾਂ ਕਿਸੇ ਬਦਲਾਅ ਦੇ ਬਣਾਈ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ, ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਤਾਪਮਾਨ 1500℃, 1700℃, 1900℃, ਅਤੇ 2100℃ ਹੈ, ਅਤੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ SiC ਪਾਊਡਰ ਦਾ ਨਮੂਨਾ ਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 5 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, β-SiC ਮਿੱਟੀ ਵਰਗਾ ਪੀਲਾ ਹੈ, ਅਤੇ α-SiC ਰੰਗ ਵਿੱਚ ਹਲਕਾ ਹੈ। ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤੇ ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਰੰਗ ਅਤੇ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਨੂੰ ਦੇਖ ਕੇ, ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਉਤਪਾਦ 1500℃ ਅਤੇ 1700℃ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ β-SiC ਹੈ। 1900℃ 'ਤੇ, ਰੰਗ ਹਲਕਾ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਛੇ-ਭੁਜ ਕਣ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਤਾਪਮਾਨ 1900℃ ਤੱਕ ਵਧਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇੱਕ ਪੜਾਅ ਤਬਦੀਲੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ β-SiC ਦਾ ਕੁਝ ਹਿੱਸਾ α-SiC ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ; ਜਦੋਂ ਤਾਪਮਾਨ 2100℃ ਤੱਕ ਵਧਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਪਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤੇ ਕਣ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ ਹਨ, ਅਤੇ α-SiC ਮੂਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਗਿਆ ਹੈ।
2.2.2 ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਮੇਂ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ
ਹੋਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਬਦਲੀਆਂ ਨਹੀਂ ਰਹਿੰਦੀਆਂ, ਅਤੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਮਾਂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 4 ਘੰਟੇ, 8 ਘੰਟੇ ਅਤੇ 12 ਘੰਟੇ ਸੈੱਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ SiC ਪਾਊਡਰ ਦਾ ਨਮੂਨਾ ਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਡਿਫ੍ਰੈਕਟੋਮੀਟਰ (XRD) ਦੁਆਰਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 6 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਮੇਂ ਦਾ SiC ਪਾਊਡਰ ਦੁਆਰਾ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤੇ ਉਤਪਾਦ 'ਤੇ ਇੱਕ ਖਾਸ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਮਾਂ 4 ਘੰਟੇ ਅਤੇ 8 ਘੰਟੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਉਤਪਾਦ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ 6H-SiC ਹੁੰਦਾ ਹੈ; ਜਦੋਂ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਸਮਾਂ 12 ਘੰਟੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਉਤਪਾਦ ਵਿੱਚ 15R-SiC ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।
2.2.3 ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ
ਹੋਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਬਦਲਾਅ ਨਹੀਂ ਆਉਂਦਾ, ਸਿਲੀਕਾਨ-ਕਾਰਬਨ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਲਈ ਅਨੁਪਾਤ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 1.00, 1.05, 1.10 ਅਤੇ 1.15 ਹਨ। ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 7 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ।
XRD ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਤੋਂ, ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਜਦੋਂ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਕਾਰਬਨ ਅਨੁਪਾਤ 1.05 ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਉਤਪਾਦ ਵਿੱਚ ਵਾਧੂ Si ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਜਦੋਂ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਕਾਰਬਨ ਅਨੁਪਾਤ 1.05 ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਵਾਧੂ C ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਕਾਰਬਨ ਅਨੁਪਾਤ 1.05 ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਉਤਪਾਦ ਵਿੱਚ ਮੁਫਤ ਕਾਰਬਨ ਮੂਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਖਤਮ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੋਈ ਮੁਫਤ ਸਿਲੀਕਾਨ ਦਿਖਾਈ ਨਹੀਂ ਦਿੰਦਾ। ਇਸ ਲਈ, ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ SiC ਨੂੰ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨ ਲਈ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਕਾਰਬਨ ਅਨੁਪਾਤ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਅਨੁਪਾਤ 1.05 ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ।
2.3 ਪਾਊਡਰ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਨਿਯੰਤਰਣ
2.3.1 ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਕੱਚਾ ਮਾਲ
ਇਸ ਪ੍ਰਯੋਗ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ ਕਾਰਬਨ ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਾਊਡਰ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਮੱਧਮ ਵਿਆਸ 20 μm ਹੈ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਛੋਟੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਵੱਡੇ ਖਾਸ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਉਹ ਹਵਾ ਵਿੱਚ N2 ਨੂੰ ਜਜ਼ਬ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਆਸਾਨ ਹਨ। ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, ਇਸਨੂੰ ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਲਿਆਂਦਾ ਜਾਵੇਗਾ। N-ਕਿਸਮ ਦੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਵਾਧੇ ਲਈ, ਪਾਊਡਰ ਵਿੱਚ N2 ਦੀ ਅਸਮਾਨ ਡੋਪਿੰਗ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਅਸਮਾਨ ਵਿਰੋਧ ਅਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵੀ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਸਿੰਥੇਸਾਈਜ਼ਡ ਪਾਊਡਰ ਦੀ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਕਾਫ਼ੀ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਛੋਟੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਾਰਬਨ ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਾਊਡਰ ਵਿੱਚ ਸੋਖੇ ਗਏ N2 ਨੂੰ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਗਰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸੜ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ H2 ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਾਊਡਰਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਪਾੜੇ ਵਿੱਚ ਆਪਣੇ ਛੋਟੇ ਆਕਾਰ ਨਾਲ ਫੈਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, N2 ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ N2 ਵੈਕਿਊਮ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਕਰੂਸੀਬਲ ਤੋਂ ਬਚ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਦੇ ਉਦੇਸ਼ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।
2.3.2 ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ
ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੌਰਾਨ, ਕਿਉਂਕਿ ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦਾ ਘੇਰਾ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਵਿੱਚ ਕਾਰਬਨ ਖਾਲੀ ਥਾਵਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲ ਦੇਵੇਗਾ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਵਧੇਗੀ। ਇਹ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ H2 ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਨ ਦਾ ਤਰੀਕਾ ਅਪਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ H2 ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕਰੂਸੀਬਲ ਵਿੱਚ ਕਾਰਬਨ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਤੱਤਾਂ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕਰਕੇ C2H2, C2H, ਅਤੇ SiH ਗੈਸਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਗੈਸ ਪੜਾਅ ਸੰਚਾਰ ਦੁਆਰਾ ਕਾਰਬਨ ਤੱਤ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਵਧਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਕਾਰਬਨ ਖਾਲੀ ਥਾਵਾਂ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
2.3.3 ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਪਿਛੋਕੜ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਨਿਯੰਤਰਣ
ਵੱਡੇ ਪੋਰੋਸਿਟੀ ਵਾਲੇ ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਕਰੂਸੀਬਲਾਂ ਨੂੰ ਗੈਸ ਫੇਜ਼ ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਵਿੱਚ Si ਵਾਸ਼ਪ ਨੂੰ ਸੋਖਣ, ਗੈਸ ਫੇਜ਼ ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਵਿੱਚ Si ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ, ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ C/Si ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਵਾਧੂ C ਸਰੋਤਾਂ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਹੀ, ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਕਰੂਸੀਬਲ Si ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕਰਕੇ Si2C, SiC2 ਅਤੇ SiC ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ Si ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ ਜੋ ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਕਰੂਸੀਬਲ ਤੋਂ C ਸਰੋਤ ਨੂੰ ਵਿਕਾਸ ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਵਿੱਚ ਲਿਆਉਂਦਾ ਹੈ, C ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ-ਸਿਲੀਕਨ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਵੀ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਵੱਡੇ ਪੋਰੋਸਿਟੀ ਵਾਲੇ ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਕਰੂਸੀਬਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ, ਕਾਰਬਨ ਖਾਲੀ ਥਾਵਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ, ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਦੇ ਉਦੇਸ਼ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਕੇ ਕਾਰਬਨ-ਸਿਲੀਕਨ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
3 ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਾਊਡਰ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ
3.1 ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ
ਪਾਊਡਰ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਨਿਯੰਤਰਣ 'ਤੇ ਉੱਪਰ ਦੱਸੇ ਗਏ ਵਿਆਪਕ ਅਧਿਐਨ ਦੁਆਰਾ, ਇੱਕ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਹੈ। ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ C ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ Si ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਚੁਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਬਰਾਬਰ ਮਿਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ 1.05 ਦੇ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਕਾਰਬਨ ਅਨੁਪਾਤ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਇੱਕ ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਕਰੂਸੀਬਲ ਵਿੱਚ ਲੋਡ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਕਦਮਾਂ ਨੂੰ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਾਰ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਹੈ:
1) ਘੱਟ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੇ ਡੀਨਾਈਟ੍ਰੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ, 5×10-4 Pa ਤੱਕ ਵੈਕਿਊਮਿੰਗ, ਫਿਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪੇਸ਼ ਕਰਨਾ, ਚੈਂਬਰ ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਨੂੰ ਲਗਭਗ 80 kPa ਬਣਾਉਣਾ, 15 ਮਿੰਟ ਲਈ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣਾ, ਅਤੇ ਚਾਰ ਵਾਰ ਦੁਹਰਾਉਣਾ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਕਾਰਬਨ ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਾਊਡਰ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਤੱਤਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
2) ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਡੀਨਾਈਟ੍ਰੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ, 5×10-4 Pa ਤੱਕ ਵੈਕਿਊਮਿੰਗ, ਫਿਰ 950 ℃ ਤੱਕ ਗਰਮ ਕਰਨਾ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪੇਸ਼ ਕਰਨਾ, ਚੈਂਬਰ ਦਾ ਦਬਾਅ ਲਗਭਗ 80 kPa ਬਣਾਉਣਾ, 15 ਮਿੰਟ ਲਈ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣਾ, ਅਤੇ ਚਾਰ ਵਾਰ ਦੁਹਰਾਉਣਾ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਕਾਰਬਨ ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਾਊਡਰ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਤੱਤਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਗਰਮੀ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਚਲਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
3) ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੇ ਪੜਾਅ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ, 5×10-4 Pa ਤੱਕ ਖਾਲੀ ਕਰੋ, ਫਿਰ 1350℃ ਤੱਕ ਗਰਮ ਕਰੋ, 12 ਘੰਟਿਆਂ ਲਈ ਰੱਖੋ, ਫਿਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਾਓ ਤਾਂ ਜੋ ਚੈਂਬਰ ਦਾ ਦਬਾਅ ਲਗਭਗ 80 kPa ਹੋ ਜਾਵੇ, 1 ਘੰਟੇ ਲਈ ਰੱਖੋ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਅਸਥਿਰ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਹਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
4) ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਪੜਾਅ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ, ਉੱਚ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਅਤੇ ਆਰਗਨ ਮਿਸ਼ਰਤ ਗੈਸ ਦੇ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਗੈਸ ਵਾਲੀਅਮ ਪ੍ਰਵਾਹ ਅਨੁਪਾਤ ਨਾਲ ਭਰੋ, ਚੈਂਬਰ ਦਾ ਦਬਾਅ ਲਗਭਗ 80 kPa ਬਣਾਓ, ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ 2100℃ ਤੱਕ ਵਧਾਓ, 10 ਘੰਟਿਆਂ ਲਈ ਰੱਖੋ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਦੇ β-SiC ਤੋਂ α-SiC ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਕਣਾਂ ਦੇ ਵਾਧੇ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਚੈਂਬਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਤੱਕ ਠੰਡਾ ਹੋਣ ਦੀ ਉਡੀਕ ਕਰੋ, ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਦੇ ਦਬਾਅ ਤੱਕ ਭਰੋ, ਅਤੇ ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਬਾਹਰ ਕੱਢੋ।
3.2 ਪਾਊਡਰ ਪੋਸਟ-ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ
ਉਪਰੋਕਤ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇਸਨੂੰ ਮੁਕਤ ਕਾਰਬਨ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਅਤੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਪੋਸਟ-ਪ੍ਰੋਸੈਸ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਪਹਿਲਾਂ, ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤੇ ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਕੁਚਲਣ ਲਈ ਇੱਕ ਬਾਲ ਮਿੱਲ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੁਚਲੇ ਹੋਏ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਮਫਲ ਫਰਨੇਸ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਆਕਸੀਜਨ ਦੁਆਰਾ 450°C ਤੱਕ ਗਰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪਾਊਡਰ ਵਿੱਚ ਮੁਕਤ ਕਾਰਬਨ ਨੂੰ ਗਰਮੀ ਦੁਆਰਾ ਆਕਸੀਕਰਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਚੈਂਬਰ ਤੋਂ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੀ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਗੈਸ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕੇ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਮੁਫਤ ਕਾਰਬਨ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇੱਕ ਤੇਜ਼ਾਬੀ ਸਫਾਈ ਤਰਲ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਕਾਰਬਨ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਅਤੇ ਬਾਕੀ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਸਫਾਈ ਲਈ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਕਣ ਸਫਾਈ ਮਸ਼ੀਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਬਚੇ ਹੋਏ ਐਸਿਡ ਨੂੰ ਸ਼ੁੱਧ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਧੋਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸੁੱਕਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸੁੱਕੇ ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧੇ ਲਈ ਕਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਦੀ ਚੋਣ ਲਈ ਇੱਕ ਵਾਈਬ੍ਰੇਟਿੰਗ ਸਕ੍ਰੀਨ ਵਿੱਚ ਜਾਂਚਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਪੋਸਟ ਸਮਾਂ: ਅਗਸਤ-08-2024