එහි සොයාගැනීමේ සිට, සිලිකන් කාබයිඩ් පුළුල් අවධානයක් දිනාගෙන ඇත. සිලිකන් කාබයිඩ් අර්ධ Si පරමාණු සහ අර්ධ C පරමාණු වලින් සමන්විත වන අතර, ඒවා sp3 දෙමුහුන් කාක්ෂික බෙදා ගන්නා ඉලෙක්ට්රෝන යුගල හරහා සහසංයුජ බන්ධන මගින් සම්බන්ධ වේ. එහි තනි ස්ඵටිකයේ මූලික ව්යුහාත්මක ඒකකයේ, Si පරමාණු හතරක් නිත්ය ටෙට්රාහෙඩ්රල් ව්යුහයක සකසා ඇති අතර, C පරමාණුව නිත්ය ටෙට්රාහෙඩ්රනයේ මධ්යයේ පිහිටා ඇත. ප්රතිවිරුද්ධව, Si පරමාණුව ටෙට්රාහෙඩ්රනයේ කේන්ද්රය ලෙස ද සැලකිය හැකි අතර, එමඟින් SiC4 හෝ CSi4 සාදයි. ටෙට්රාහෙඩ්රල් ව්යුහය. SiC හි සහසංයුජ බන්ධනය ඉතා අයනික වන අතර, සිලිකන්-කාබන් බන්ධන ශක්තිය ඉතා ඉහළ ය, 4.47eV පමණ වේ. අඩු ගොඩගැසීමේ දෝෂ ශක්තිය නිසා, සිලිකන් කාබයිඩ් ස්ඵටික වර්ධන ක්රියාවලියේදී පහසුවෙන් විවිධ පොලිටයිප් සාදයි. දන්නා පොලිටයිප් 200 කට වඩා ඇති අතර ඒවා ප්රධාන කාණ්ඩ තුනකට බෙදිය හැකිය: ඝන, ෂඩාස්රාකාර සහ ත්රිකෝණාකාර.
වර්තමානයේ, SiC ස්ඵටිකවල ප්රධාන වර්ධන ක්රම අතරට භෞතික වාෂ්ප ප්රවාහන ක්රමය (PVT ක්රමය), අධි උෂ්ණත්ව රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීමේ ක්රමය (HTCVD ක්රමය), ද්රව අදියර ක්රමය යනාදිය ඇතුළත් වේ. ඒ අතර, PVT ක්රමය වඩාත් පරිණත වන අතර කාර්මික මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
ඊනියා PVT ක්රමය යනු SiC බීජ ස්ඵටික කබොල මුදුනේ තැබීම සහ SiC කුඩු කබොලෙහි පතුලේ අමුද්රව්ය ලෙස තැබීමයි. ඉහළ උෂ්ණත්වයක් සහ අඩු පීඩනයක් ඇති සංවෘත පරිසරයක, SiC කුඩු උෂ්ණත්ව අනුක්රමය සහ සාන්ද්රණ වෙනසෙහි ක්රියාකාරිත්වය යටතේ උත්කෘෂ්ට වී ඉහළට ගමන් කරයි. බීජ ස්ඵටිකය අසලට එය ප්රවාහනය කර අධි සංතෘප්ත තත්වයකට ළඟා වූ පසු එය නැවත ස්ඵටිකීකරණය කිරීමේ ක්රමයකි. මෙම ක්රමය මඟින් SiC ස්ඵටික ප්රමාණයේ සහ නිශ්චිත ස්ඵටික ආකාරවල පාලනය කළ හැකි වර්ධනයක් ලබා ගත හැකිය.
කෙසේ වෙතත්, SiC ස්ඵටික වර්ධනය කිරීම සඳහා PVT ක්රමය භාවිතා කිරීම සඳහා දිගු කාලීන වර්ධන ක්රියාවලිය තුළ සෑම විටම සුදුසු වර්ධන තත්වයන් පවත්වා ගැනීම අවශ්ය වේ, එසේ නොවුවහොත් එය දැලිස් ආබාධයකට තුඩු දෙන අතර එමඟින් ස්ඵටිකයේ ගුණාත්මක භාවයට බලපායි. කෙසේ වෙතත්, SiC ස්ඵටිකවල වර්ධනය සංවෘත අවකාශයක සම්පූර්ණ වේ. ඵලදායී අධීක්ෂණ ක්රම කිහිපයක් සහ බොහෝ විචල්යයන් ඇත, එබැවින් ක්රියාවලි පාලනය දුෂ්කර ය.
PVT ක්රමය මගින් SiC ස්ඵටික වර්ධනය කිරීමේ ක්රියාවලියේදී, තනි ස්ඵටික ආකාරයක ස්ථායී වර්ධනය සඳහා ප්රධාන යාන්ත්රණය ලෙස පියවර ප්රවාහ වර්ධන මාදිලිය (පියවර ප්රවාහ වර්ධනය) සැලකේ.
වාෂ්පීකරණය වූ Si පරමාණු සහ C පරමාණු, කිංක් ලක්ෂ්යයේදී ස්ඵටික මතුපිට පරමාණු සමඟ මනාප ලෙස බන්ධනය වන අතර, එහිදී ඒවා න්යෂ්ටික වී වර්ධනය වන අතර, එක් එක් පියවර සමාන්තරව ඉදිරියට ගලා යයි. ස්ඵටික මතුපිට ඇති පියවර පළල ඇඩටම්වල විසරණ නිදහස් මාර්ගය ඉක්මවා යන විට, ඇඩටම විශාල සංඛ්යාවක් එකතු විය හැකි අතර, ද්විමාන දූපත් වැනි වර්ධන මාදිලිය පියවර ප්රවාහ වර්ධන මාදිලිය විනාශ කරයි, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස 4H ස්ඵටික ව්යුහ තොරතුරු නැති වී බහු දෝෂ ඇති වේ. එබැවින්, ක්රියාවලි පරාමිතීන් සකස් කිරීම මතුපිට පියවර ව්යුහය පාලනය කළ යුතු අතර, එමඟින් බහුරූපී දෝෂ උත්පාදනය මැඩපැවැත්වීම, තනි ස්ඵටික ආකාරයක් ලබා ගැනීමේ අරමුණ සාක්ෂාත් කර ගැනීම සහ අවසානයේ උසස් තත්ත්වයේ ස්ඵටික සකස් කිරීම සිදු කළ යුතුය.
මුල්ම සංවර්ධනය කරන ලද SiC ස්ඵටික වර්ධන ක්රමය ලෙස, භෞතික වාෂ්ප ප්රවාහන ක්රමය වර්තමානයේ SiC ස්ඵටික වර්ධනය සඳහා වඩාත්ම ප්රධාන ධාරාවේ වර්ධන ක්රමය වේ. අනෙකුත් ක්රම සමඟ සසඳන විට, මෙම ක්රමයට වර්ධන උපකරණ සඳහා අඩු අවශ්යතා, සරල වර්ධන ක්රියාවලියක්, ශක්තිමත් පාලනය කිරීමේ හැකියාව, සාපේක්ෂව පරිපූර්ණ සංවර්ධන පර්යේෂණ ඇති අතර දැනටමත් කාර්මික යෙදුමක් ලබා ගෙන ඇත. HTCVD ක්රමයේ වාසිය නම් එයට සන්නායක (n, p) සහ ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් අර්ධ පරිවාරක වේෆර් වගා කළ හැකි අතර වේෆරයේ වාහක සාන්ද්රණය 3×1013~5×1019/cm3 අතර වෙනස් කළ හැකි වන පරිදි මාත්රණ සාන්ද්රණය පාලනය කළ හැකි වීමයි. අවාසි වන්නේ ඉහළ තාක්ෂණික සීමාව සහ අඩු වෙළඳපල කොටසයි. ද්රව-අදියර SiC ස්ඵටික වර්ධන තාක්ෂණය පරිණත වෙමින් පවතින විට, එය අනාගතයේ දී සමස්ත SiC කර්මාන්තය ඉදිරියට ගෙන යාමේ විශාල විභවයක් පෙන්වනු ඇති අතර SiC ස්ඵටික වර්ධනයේ නව ඉදිරි ගමනක් වීමට ඉඩ ඇත.
පළ කිරීමේ කාලය: 2024 අප්රේල්-16