O le ā le ogaumu tuputupu a'e tioata o le silicon carbide (SiC)?

SiCe iai uiga o le tele o le bandgap, maualuga le conductivity vevela, maualuga le malosi o le critical breakdown field, ma le maualuga o le electron saturation drift rate. E mafai ona ausia manaʻoga o le faʻaaogaina i lalo o le vevela maualuga, maualuga le mamafa, maualuga le televave, ma tulaga maualuga o le eletise. E mafai ona faʻaaogaina lautele i taʻavale fou o le malosi, photovoltaics, pulega faʻapisinisi, fesoʻotaʻiga leitio ma isi vaega. Faatasi ai ma le vave o le atinaʻeina o pisinisi e fesoʻotaʻi, o le maketi semiconductor lona tolu o loʻo faʻatusalia e le silicon carbide ua faʻafeiloaʻi mai ai avanoa fou.

O le tuputupu aʻe o le tioata o le soʻotaga autū lea o le gaosiga o le substrate silicon carbide, ma o le meafaigaluega autū o le ogaumu tuputupu aʻe tioata. E tutusa ma ogaumu tuputupu aʻe tioata silicon-grade masani, e le faigata tele le fausaga o le ogaumu. E tele lava ina aofia ai le tino o le ogaumu, faiga faʻavevela, faiga faʻasalalau o le coil, faiga e maua ai ma fuaina ai le vacuum, faiga o le auala kesi, faiga faʻamālūlūina, faiga faʻatonutonu, ma isi mea. O le fanua vevela ma tulaga o le faagasologa e fuafua ai faʻailoga autū o le lelei o le tioata silicon carbide, tele, conductivity ma isi faʻailoga autū.

Ⅰ. Faigata i le tekinolosi tuputupu aʻe o le tioata silicon carbide

E matuā maualuga lava le vevela o le tuputupu aʻe o le tioata silicon carbide ma e lē mafai ona mataʻituina, o lea la o le faigata autū o loʻo taoto i le faagasologa lava ia:

(1)Faigata i le puleaina o le fanua vevelaO le mata'ituina o le avanoa ua tapunia mo le vevela maualuga e faigata ma e le mafai ona pulea. E le pei o le masini masani e fa'atupuina ai le tioata e tosoina i le vaila'au silicon, lea e maualuga le tikeri o le otometi ma e mafai ona matauina, pulea ma fetu'una'i le fa'agasologa o le tuputupu a'e o le tioata, o tioata silicon carbide e tuputupu a'e i se avanoa tapuni i se siosiomaga vevela maualuga e sili atu i le 2,000°C, ma e mana'omia ona pulea lelei le vevela o le tuputupu a'e i le taimi o le gaosiga, lea e faigata ai ona pulea le vevela;

(2)Faigata ona pulea le foliga o le tioataO paipa laiti, fa'aputuga polymorphic, dislocations ma isi fa'aletonu e faigofie ona tutupu i le taimi o le tuputupu a'e, ma e a'afia ma fa'atuputeleina le tasi ma le isi. O paipa laiti (MP) o fa'aletonu e fa'asolosolo i le tele o microns i le sefulu microns, o ni fa'aletonu mata'utia ia o masini. O tioata ta'itasi o le silicone carbide e aofia ai le silia ma le 200 ituaiga tioata eseese, ae na'o ni nai fausaga tioata (Ituaiga 4H) o mea ia e manaʻomia mo le gaosiga. E faigofie ona tupu le suiga o le foliga o le tioata i le taimi o le faagasologa o le tuputupu aʻe, ma iʻu ai i ni faʻaletonu o le polymorphic inclusion. O le mea lea, e tatau ai ona pulea ma le saʻo mea e pei o le silicon-carbon ratio, le growth temperature gradient, le fua faatatau o le tuputupu aʻe o le tioata, ma le mamafa o le tafe o le kesi.

E le gata i lea, e iai le fesuiaʻiga o le vevela i le fanua vevela o le tuputupu aʻe o le tioata e tasi o le silicon carbide, lea e oʻo atu ai i le atuatuvale i totonu ma le iʻuga o le faʻaleagaina (basal plane dislocation BPD, screw dislocation TSD, edge dislocation TED) i le taimi o le faʻagasologa o le tuputupu aʻe o le tioata, ma aʻafia ai le lelei ma le faʻatinoga o epitaxy ma masini mulimuli ane.

(3)Faigata ona pulea le fa'aaogaina o fualaau fa'asaina: O le fa'aofiina mai o mea leaga mai fafo e tatau ona matua'i pulea lelei ina ia maua ai se tioata e tafe ai le eletise ma le fa'aaogaina o le fa'atonuga fa'aopoopo;

(4)Saosaoa o le tuputupu aʻe faifai malie: E matuā telegese le saoasaoa o le tuputupu aʻe o le silicon carbide. Masanimea siliconE na'o le 3 aso e mana'omia e tupu ai se crystal rod, ae o le silicon carbide crystal rods e mana'omia le 7 aso. O lenei mea e mafua ai ona maualalo le lelei o le gaosiga o le silicon carbide ma e matua fa'atapula'aina lava le gaosiga.

I le isi itu, o tapulaʻa o le tuputupu aʻe o le silicon carbide epitaxial e matuā manaʻomia lava, e aofia ai le malupuipuia o le masini, le mautu o le mamafa o le kesi i totonu o le potu tali, le puleaina saʻo o le taimi e faʻaofi ai le kesi, le saʻo o le fua faatatau o le kesi, ma le puleaina lelei o le vevela o le faʻaputuga. Ae maise lava, faʻatasi ai ma le faʻaleleia atili o le tulaga o le voltage o le masini, ua matuā faʻateleina ai le faigata o le puleaina o tapulaʻa autu o le epitaxial wafer.

E le gata i lea, faatasi ai ma le faateleina o le mafiafia o le vaega epitaxial, o le auala e pulea ai le tutusa o le resistivity ma faaitiitia ai le mafiafia o le faaletonu a o faamautinoa le mafiafia ua avea ma se isi luitau tele. I totonu o le faiga pulea eletise, e tatau ona tuufaatasia ni sensors ma actuators e maualuga le sa'o e faamautinoa ai e mafai ona faatonutonuina ma le sa'o ma le mautu le tele o parakalafa. I le taimi lava e tasi, e taua tele foi le faaleleia atili o le algorithm o le pulea. E manaomia ona mafai ona fetuunai le fuafuaga o le pulea i le taimi moni e tusa ai ma le faailoilo feedback e fetuutuunai ai i suiga eseese i letuputupu a'e epitaxial o le silicon carbidefaiga.

Ⅱ. O faigata autu i le gaosiga o mea e fai i le silicon carbide:

1. O le vevela o le tuputupu aʻe e sili atu i le 2000 ℃, lea e faaluaina le maualuga nai lo le silicon.

2. E la'ititi le mafiafia o le crystal rod i le vaitaimi o le tuputupu a'e o le crystal, ma e tupu le crystal rod silicon carbide e 2cm i le 7 aso.

3. E maualuga manaʻoga mo le ituaiga tioata, ma e naʻo ni nai tioata e tasi le silicon carbide ma fausaga tioata.

4. E maualuga le ofuina o le tipiina, ma e matua maualuga lava le ma'a'a o le silicon carbide.

I se aotelega, o le taugata o le taimi ma le faigata o tekinolosi faʻagasologa e fuafua ai le tau maualuga o mea faʻapipiʻi silicon carbide, lea e faʻatapulaʻaina ai le faʻaogaina o le silicon carbide.

III. Fa'avasegaga o ogaumu tuputupu a'e tioata

E tusa ai ma auala eseese e fa'avevela ai, e mafai ona vaevaeina ogaumu tuputupu a'e tioata i le ituaiga fa'ainduction ma le ituaiga tete'e. I le taimi nei, o le tele o masini o lo'o i luga o le maketi o le ituaiga fa'ainduction, lea e iai ona lelei o le taugofie, faigofie ona fa'atulaga, faigofie ona tausia ma le maualuga o le lelei o le vevela. Peita'i, ona o le aafiaga o le fa'ainduction electromagnetic, o le vevela axial ma le vevela radial o le fa'avevela fa'ainduction e feso'ota'i, ma e le mafai ona amana'ia le saoasaoa o le tuputupu a'e o le tioata ma le lelei o le tuputupu a'e o le tioata.

E mafai e le fa'avae tuputupu a'e o le fanua vevela tete'e ona pulea ma le sa'o le vevela o le axial ma le vevela radial, lea e fesoasoani i le tuputupu a'e o tioata tetele ma fa'aleleia atili ai le saoasaoa o le tuputupu a'e o le tioata. O se tasi lea o fofo mo le tuputupu a'e o le tioata silicon carbide e 8-inisi le maualuga i le lumana'i.

Faatusatusaga i le va o le metotia fa'aosofiaga ma le metotia tete'e: