ਪੀਵੀਟੀ ਵਿਧੀ, ਜਿਸਦਾ ਪੂਰਾ ਨਾਮ ਭੌਤਿਕ ਭਾਫ਼ ਆਵਾਜਾਈ ਹੈ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਉਗਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਆਮ ਵਿਧੀ ਹੈ (ਸੀ.ਆਈ.ਸੀ.) ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਉੱਚ ਦਬਾਅ ਹੇਠ ਕ੍ਰਿਸਟਲ। ਇਸਦਾ ਮੂਲ ਸਿਧਾਂਤ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ 2300 ℃ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਅਤੇ ਵੈਕਿਊਮ ਦੇ ਨੇੜੇ ਘੱਟ-ਦਬਾਅ ਵਾਲੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਸਬਲਿਮੇਸ਼ਨ ਲਈ ਗਰਮ ਕਰਨਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ Si, Si2C, ਅਤੇ SiC2 ਵਰਗੇ ਗੈਸੀ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਾਲੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਗੈਸ ਬਣਦੀ ਹੈ। ਠੋਸ-ਪੜਾਅ ਸਬਲਿਮੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਬਣੇ Si ਅਤੇ C ਹਿੱਸਿਆਂ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗੈਸ-ਪੜਾਅ ਅੰਸ਼ਕ ਦਬਾਅ ਦੇ ਕਾਰਨ, Si/C ਸਟੋਈਚਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਅਨੁਪਾਤ ਥਰਮਲ ਫੀਲਡ ਵੰਡ ਦੇ ਨਾਲ ਬਦਲਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਗੈਸ-ਪੜਾਅ ਦੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਦੀ ਵੰਡ ਅਤੇ ਆਵਾਜਾਈ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ ਕਿ ਉਹ ਵਿਕਾਸ ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ ਖਾਸ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਸਥਿਤੀਆਂ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਦੇ ਹਨ।
ਗੈਸ-ਫੇਜ਼ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਬਣਨ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਬੀਜ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਚੈਂਬਰ ਦੇ ਸਿਖਰ 'ਤੇ ਸੈੱਟ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਗੈਸ-ਫੇਜ਼ ਸੁਪਰਸੈਚੁਰੇਸ਼ਨ ਦੀ ਡਰਾਈਵ ਦੇ ਤਹਿਤ, ਗੈਸ-ਫੇਜ਼ ਹਿੱਸੇ ਬੀਜ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਜਮ੍ਹਾਂ ਹੋ ਕੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਪੂਰੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਇੱਕ ਬੰਦ ਵਿਕਾਸ ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੇ ਸਾਰੇ ਮਾਪਦੰਡ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਵਿਕਾਸ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਵੀ ਉਤਰਾਅ-ਚੜ੍ਹਾਅ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰੇਗਾ।
ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਨਜ਼ਦੀਕੀ ਢਾਂਚੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਓਰੀਐਂਟੇਸ਼ਨ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਰਮਾਣੂ ਕਨੈਕਸ਼ਨ ਅਤੇ ਬੰਧਨ ਵਿਧੀਆਂ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਆਈਸੋਮਰ ਦੇ 200 ਤੋਂ ਵੱਧ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਬਣਦੇ ਹਨ। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਰੁਕਾਵਟ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਪੀਵੀਟੀ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਪਰਿਵਰਤਨ ਹੋਣ ਦੀ ਬਹੁਤ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਵਿਘਨਿਤ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਨੁਕਸ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਅਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਇੰਗੋਟ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਨੁਕਸ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਸਮਰਪਿਤ ਨਿਰੀਖਣ ਉਪਕਰਣਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।
ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀਆਂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਹਨ, ਜੋ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਪਹਿਲੂਆਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਗਟ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ:
- ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਵਾਤਾਵਰਣਕ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਕਾਰਨ ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲਾ ਪਾਊਡਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਪਾਊਡਰ ਵਿਚਕਾਰ ਅਧੂਰੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ Si/C ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ ਅਸੰਤੁਲਨ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਰੱਖਦੀ ਹੈ। ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਅਤੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
- 2300 ℃ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਵੈਕਿਊਮ ਦੇ ਨੇੜੇ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਇੱਕ ਬੰਦ ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ "ਠੋਸ-ਗੈਸ-ਠੋਸ" ਪਰਿਵਰਤਨ ਅਤੇ ਮੁੜ-ਕ੍ਰਿਸਟਾਲਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਲੰਮਾ ਵਿਕਾਸ ਚੱਕਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸਨੂੰ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਟਿਊਬਿਊਲ ਅਤੇ ਸੰਮਿਲਨ ਵਰਗੇ ਨੁਕਸ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
- ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਵਿੱਚ 200 ਤੋਂ ਵੱਧ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਪਰਿਵਰਤਨ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਬਹੁ-ਕਿਸਮ ਦੇ ਸਮਾਵੇਸ਼ ਨੁਕਸ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਤਿਆਰੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ, ਇੱਕ ਖਾਸ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ ਨੂੰ ਸਥਿਰਤਾ ਨਾਲ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਰੁਕਾਵਟ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਨਿਯੰਤਰਣ ਦੀ ਮੁਸ਼ਕਲ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਸਮੇਂ ਦੌਰਾਨ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਨਿਯੰਤਰਣ ਅਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਖੋਜ ਲਈ ਵੱਡੀ ਖੋਜ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਲਾਗਤਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਅਨੁਕੂਲ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਦੀ ਉੱਚ ਲਾਗਤ ਦਾ ਇੱਕ ਕਾਰਨ ਵੀ ਹੈ।
ਪੋਸਟ ਸਮਾਂ: ਜੁਲਾਈ-03-2025