Ihame ry'Uburyo bwa PVT bwo Gukura kwa Silicon Carbide (SiC) Crystal

Uburyo bwa PVT, izina ryayo ryuzuye ni Physical Vapor Transportation, ni uburyo busanzwe bwo guhinga silicon carbide (SiC) amakristali ari mu bushyuhe bwinshi n'umuvuduko mwinshi. Ihame ryayo ry'ibanze ni ugushyushya ifu ya silicon carbide kuri sublimation ku bushyuhe buri hejuru ya 2300℃ no mu kirere gifite umuvuduko muto hafi y'umwuka, bigatuma habaho umwuka urimo ibice by'umwuka nka Si, Si2C, na SiC2. Bitewe n'umuvuduko utandukanye wa gaz-phase w'ibice bya Si na C bigizwe na solid-phase sublimation reaction, igipimo cya Si/C stoichiometric kirahinduka bitewe n'ikwirakwizwa ry'ubushyuhe. Kubwibyo, ni ngombwa kugenzura ikwirakwizwa n'itwarwa ry'ibice by'umwuka kugira ngo bigere ku myanya yihariye ya crystallization mu cyumba cyo gukura.

Kugira ngo hirindwe ko kristali ya gas-phase idakora neza ngo ikore silicon carbide ya polycrystalline, kristu z'imbuto za silicon carbide zishyirwa hejuru y'icyumba cyo gukura. Munsi y'imbaraga za kristu y'icyiciro cya gas-phase, ibice bya kristu y'icyiciro cya gas bizashyirwa ku buso bwa kristu y'imbuto kugira ngo bikore kristu imwe ya kristu ya silicon carbide. Igikorwa cyose cyo gusubiza gikorerwa mu cyumba cyo gukura gifunze, aho ibipimo byose by'uburyo bwo gusubiza bihuzwa. Ihindagurika iryo ari ryo ryose mu miterere y'imikurire rizagira ingaruka ku buryo kristu imwe ikura neza.

Byongeye kandi, imiterere itandukanye ya kristu imwe ya silicon carbide ifatanye neza mu bijyanye n'icyerekezo cya kristu ituma habaho uburyo butandukanye bwo guhuza atome no guhuza, bityo hagakorwa ubwoko burenga 200 bwa kristu ya silicon carbide isomers. Inzitizi yo guhindura ingufu hagati y’ubwoko butandukanye bwa kristu ni nke cyane, bityo impinduka mu buryo bwa kristu zishobora kubaho muri sisitemu yo gukura ya kristu imwe ya PVT, bigatuma ubwoko bwa kristu butameze neza ndetse n’ubusembwa butandukanye bwo gushushanya. Kubwibyo, ni ngombwa gukoresha ibikoresho byihariye byo kugenzura kugira ngo hamenyekane imiterere ya kristu n’ubusembwa butandukanye bw’ingot ya kristu.

Uburyo bwo gutegura karubide ya silikoni bufite ibisabwa byinshi cyane, ahanini bigaragarira muri ibi bikurikira:

• Hari imyanda myinshi ikomoka ku bidukikije mu gikorwa cyo gukora ifu ya karuboni ya silikoni, bigatuma bigorana kubona ifu ifite isuku nyinshi. Impuzandengo idahagije hagati y’ifu ya silikoni n’ifu ya karuboni nk’isoko y’impuzandengo ikunze gutera ubusumbane mu gipimo cya Si/C. Imiterere ya kristu n’ingano y’uduce tw’ifu ya karuboni ya silikoni nyuma yo gukora inyuzandengo biragoye kugenzura.
• Mu gihe cy'ubushyuhe bwinshi buri hejuru ya 2300℃ kandi hafi y'ubushyuhe bw'ingufu, karubide ya silikoni ihinduka "ingufu-gaze-ingufu" kandi igashyirwa mu buryo bwo kongera guhindurwa mu cyumba cya grafiti gifunze. Iyi nzira ifite uruziga rurerure rwo gukura, iragoye kuyigenzura, kandi ikunze kugira inenge nka mikorobe n'ibindi bintu biyigize.
• Karubide ya silikoni irimo ubwoko burenga 200 butandukanye bwa kristu, ariko umusaruro ukunze gukenera ubwoko bumwe bwa kristu. Mu gihe cyo gukura, guhinduka kw'ubwoko bwa kristu bikunze kubaho, bigatera inenge nyinshi. Mu gihe cyo gutegura, biragoye kugenzura neza ubwoko bumwe bwihariye bwa kristu, kandi imbogamizi yo guhindura ingufu hagati y'ubwoko butandukanye bwa kristu ni nke cyane, ibyo byongera ingorane zo kugenzura. Igenzura ry'ibipimo n'ubushakashatsi bujyanye nabyo muri iki gihe bisaba ikiguzi kinini cy'ubushakashatsi n'iterambere, ari na kimwe mu byatumye kristu ihenda cyane.