Sekoahelo sa CVD SiC ke eng?
Ho beoa ha mouoane ka lik'hemik'hale (CVD) ke mokhoa oa ho beoa ha vacuum o sebelisetsoang ho hlahisa thepa e tiileng e hloekileng haholo. Mokhoa ona o atisa ho sebelisoa tšimong ea tlhahiso ea semiconductor ho etsa lifilimi tse tšesaane holim'a li-wafer. Ts'ebetsong ea ho lokisa carbide ea silicon ke CVD, substrate e pepesetsoa ho precursors e le 'ngoe kapa tse ngata tse feto-fetohang, tse arabelang ka lik'hemik'hale holim'a substrate ho bea depositi ea carbide ea silicon e lakatsehang. Har'a mekhoa e mengata ea ho lokisa thepa ea carbide ea silicon, lihlahisoa tse lokisitsoeng ka ho beoa ha mouoane ka lik'hemik'hale li na le ho lekana le bohloeki bo phahameng, 'me mokhoa ona o na le taolo e matla ea ts'ebetso. Lisebelisoa tsa CVD silicon carbide li na le motsoako o ikhethang oa thepa e ntle ea mocheso, motlakase le lik'hemik'hale, e leng se etsang hore li tšoanelehe haholo bakeng sa tšebeliso indastering ea semiconductor moo ho hlokahalang lisebelisoa tse sebetsang hantle. Likarolo tsa CVD silicon carbide li sebelisoa haholo lisebelisoa tsa ho betla, lisebelisoa tsa MOCVD, lisebelisoa tsa Si epitaxial le lisebelisoa tsa SiC epitaxial, lisebelisoa tsa ho sebetsana le mocheso ka potlako le masimo a mang.
Sengoloa sena se shebane le ho sekaseka boleng ba lifilimi tse tšesaane tse holisitsoeng mochesong o fapaneng oa ts'ebetso nakong ea ho lokisaSeaparo sa CVD SiC, e le ho kgetha mocheso o nepahetseng ka ho fetisisa wa tshebetso. Teko ena e sebedisa graphite e le substrate le trichloromethylsilane (MTS) e le kgase ya mohlodi wa karabelo. Seaparo sa SiC se kentswe ke tshebetso ya CVD e nang le kgatello e tlase, le micromorphology yaSeaparo sa CVD SiCe shejoa ka ho skena microscopy ea elektronike ho sekaseka boholo ba sebopeho sa eona.
Hobane mocheso wa bokahodimo ba substrate ya graphite o phahame haholo, kgase e mahareng e tla ntshuwa mme e ntshwa hodima substrate, mme qetellong C le Si tse setseng hodima substrate di tla bopa SiC ya mokgahlelo o tiileng ho etsa seaparo sa SiC. Ho ya ka ts'ebetso ya kgolo ya CVD-SiC e ka hodimo, ho ka bonwa hore mocheso o tla ama ho hasana ha kgase, ho bola ha MTS, ho thehwa ha marothodi le ho ntshwa ha kgase e mahareng, kahoo mocheso wa ho ntshwa o tla bapala karolo ya bohlokwa sebopehong sa seaparo sa SiC. Sebopeho sa microscopic sa seaparo ke pontsho e utlwahalang ka ho fetisisa ya bongata ba seaparo. Ka hona, ho hlokahala ho ithuta phello ya dithempereichara tse fapaneng tsa ho ntshwa hodima sebopeho sa microscopic sa seaparo sa CVD SiC. Kaha MTS e ka bolisa le ho kenya koahelo ea SiC pakeng tsa 900 ~ 1600℃, teko ena e khetha mocheso o hlano oa ho beha oa 900℃, 1000℃, 1100℃, 1200℃ le 1300℃ bakeng sa ho lokisa koahelo ea SiC ho ithuta phello ea mocheso holim'a koahelo ea CVD-SiC. Liparamente tse ikhethileng li bontšitsoe ho Tafole ea 3. Setšoantšo sa 2 se bontša sebopeho sa microscopic sa koahelo ea CVD-SiC e holisitsoeng mochesong o fapaneng oa ho beha.
Ha mocheso oa ho beha o le 900℃, SiC eohle e hola ho ba libopeho tsa faeba. Ho ka bonoa hore bophara ba faeba e le 'ngoe bo ka ba 3.5μm, 'me karolelano ea eona ea likarolo e ka ba 3 (<10). Ho feta moo, e entsoe ka likaroloana tse se nang palo tsa nano-SiC, kahoo ke ea sebopeho sa SiC sa polycrystalline, se fapaneng le lithapo tsa SiC tsa setso le litelu tsa SiC tsa kristale e le 'ngoe. SiC ena ea fibrous ke sekoli sa sebopeho se bakoang ke liparamente tse sa utloahaleng tsa ts'ebetso. Ho ka bonoa hore sebopeho sa seaparo sena sa SiC se hlephile, 'me ho na le palo e kholo ea li-pores pakeng tsa SiC ea fibrous, 'me bongata bo tlase haholo. Ka hona, mocheso ona ha o lokele ho lokisoa ha liphahlo tse teteaneng tsa SiC. Hangata, likoli tsa sebopeho sa SiC ea fibrous li bakoa ke mocheso o tlase haholo oa ho beha. Maemong a mocheso o tlase, limolek'hule tse nyane tse khomaretsoeng holim'a substrate li na le matla a tlase le bokhoni bo fokolang ba ho falla. Ka hona, limolek'hule tse nyane li na le tšekamelo ea ho falla le ho hola ho ea matla a tlase a se nang bokaholimo a lithollo tsa SiC (joalo ka ntlha ea lijo-thollo). Khōlo e tsoelang pele e lebisang ntlheng qetellong e baka likoli tsa sebopeho sa SiC tse nang le likhoele.
Ho Lokisetsa Sekoahelo sa CVD SiC:
Taba ea pele, karoloana ea graphite e beoa ka sebōping sa vacuum se nang le mocheso o phahameng 'me e bolokoa ho 1500℃ ka hora e le 'ngoe sepakapakeng sa Ar bakeng sa ho tlosoa ha molora. Ebe karoloana ea graphite e sehoa ka karoloana ea 15x15x5mm, 'me bokaholimo ba karoloana ea graphite bo bentšitsoe ka sandpaper ea mesh ea 1200 ho tlosa masoba a bokaholimo a amang ho beoa ha SiC. Karoloana ea graphite e phekotsoeng e hlatsuoa ka ethanol e sa naeng metsi le metsi a silafalitsoeng, ebe e beoa ka ontong ho 100℃ bakeng sa ho omisa. Qetellong, karoloana ea graphite e beoa sebakeng se seholo sa mocheso oa sebōping sa tubular bakeng sa ho beoa ha SiC. Setšoantšo sa schematic sa sistimi ea ho beoa ha mouoane oa lik'hemik'hale se bontšitsoe ho Setšoantšo sa 1.
TheSeaparo sa CVD SiCe shebiloe ka ho skena microscopy ea elektrone ho sekaseka boholo ba likaroloana le bongata ba tsona. Ho phaella moo, sekhahla sa ho beoa ha sekoahelo sa SiC se baliloe ho latela foromo e ka tlase: VSiC=(m2-m1)/(Sxt)x100% VSiC=Sekgahla sa ho ntsha tjhelete; m2–boima ba sampole ya ho kwahela (mg); m1–boima ba substrate (mg); Sebaka sa bokaholimo ba S sa substrate (mm2); t-nako ea ho beha (h). CVD-SiC e rarahane haholo, 'me ts'ebetso ena e ka akaretsoa ka tsela e latelang: mochesong o phahameng, MTS e tla senyeha ka mocheso ho etsa limolek'hule tse nyane tsa mohloli oa khabone le silicon. Limolek'hule tse nyane tsa mohloli oa khabone li kenyelletsa haholo-holo CH3, C2H2 le C2H4, 'me limolek'hule tse nyane tsa mohloli oa silicon li kenyelletsa haholo-holo SiCI2, SiCI3, jj.; limolek'hule tsena tse nyane tsa mohloli oa khabone le silicon li tla isoa holim'a substrate ea graphite ke khase e tsamaisang le khase e qhibilihang, ebe limolek'hule tsena tse nyane li tla monngoa holim'a substrate ka mokhoa oa ho monngoa, ebe liketso tsa lik'hemik'hale li tla etsahala pakeng tsa limolek'hule tse nyane ho theha marotholi a manyenyane a holang butle-butle, 'me marotholi le 'ona a tla kopana, 'me karabelo e tla tsamaea le ho thehoa ha lihlahisoa tse mahareng (khase ea HCl); Ha mocheso o nyolohela ho 1000 ℃, boima ba seaparo sa SiC bo ntlafala haholo. Ho ka bonoa hore boholo ba seaparo se entsoe ka lithollo tsa SiC (tse ka bang 4μm ka boholo), empa ho boetse ho fumanoa likoli tse ling tsa SiC tse nang le fibrous, e leng se bontšang hore ho ntse ho e-na le kholo e tobileng ea SiC mochesong ona, 'me seaparo se ntse se sa teteaneng ka ho lekaneng. Ha mocheso o nyolohela ho 1100 ℃, ho ka bonoa hore seaparo sa SiC se teteaneng haholo, 'me likoli tsa SiC tse nang le fibrous li nyametse ka ho feletseng. Seaparo se entsoe ka likaroloana tsa SiC tse bōpehileng joaloka marotholi tse bophara ba hoo e ka bang 5 ~ 10μm, tse kopantsoeng ka thata. Bokaholimo ba likaroloana bo thata haholo. Bo entsoe ka lithollo tse se nang palo tsa SiC tse nang le nano-scale. Ha e le hantle, ts'ebetso ea kholo ea CVD-SiC ho 1100 ℃ e se e laoloa ke phetisetso ea boima. Limolek'hule tse nyane tse monyang holim'a substrate li na le matla a lekaneng le nako ea ho etsa li-nucleate le ho hola ho ba lithollo tsa SiC. Lithollo tsa SiC li etsa marotholi a maholo ka ho lekana. Tlas'a ts'ebetso ea matla a holim'a metsi, boholo ba marotholi a bonahala a le chitja, 'me marotholi a kopantsoe ka thata ho etsa seaparo se teteaneng sa SiC. Ha mocheso o nyolohela ho 1200℃, seaparo sa SiC le sona se teteaneng, empa sebopeho sa SiC se fetoha marokho a mangata mme bokaholimo ba seaparo bo bonahala bo le mahoashe. Ha mocheso o nyolohela ho 1300℃, palo e kholo ea likaroloana tse chitja tse tloaelehileng tse nang le bophara ba hoo e ka bang 3μm li fumanoa holim'a substrate ea graphite. Lebaka ke hobane mochesong ona, SiC e fetotsoe ho ba nucleation ea mohato oa khase, 'me sekhahla sa ho bola ha MTS se potlakile haholo. Limolek'hule tse nyane li arabetse 'me tsa kenella nucleoise ho etsa lithollo tsa SiC pele li monngoa holim'a substrate. Kamora hore lithollo li etse likaroloana tse chitja, li tla oela ka tlase, qetellong li fella ka seaparo se hlephileng sa SiC se nang le bongata bo fokolang. Ho hlakile hore 1300℃ e ke ke ea sebelisoa e le mocheso oa ho theha seaparo se teteaneng sa SiC. Papiso e felletseng e bontša hore haeba seaparo se teteaneng sa SiC se lokela ho lokisoa, mocheso o motle oa ho beha CVD ke 1100℃.
Setšoantšo sa 3 se bonts'a sekhahla sa ho beoa ha liphahlo tsa CVD SiC mochesong o fapaneng oa ho beoa. Ha mocheso oa ho beoa o ntse o eketseha, sekhahla sa ho beoa ha sephahlo sa SiC se fokotseha butle-butle. Sekhahla sa ho beoa ha 900°C ke 0.352 mg·h-1/mm2, 'me kholo e lebisang ho khoele e lebisa ho sekhahla se potlakileng sa ho beoa. Sekhahla sa ho beoa ha sephahlo se nang le bongata bo phahameng ka ho fetisisa ke 0.179 mg·h-1/mm2. Ka lebaka la ho beoa ha likaroloana tse ling tsa SiC, sekhahla sa ho beoa ha 1300°C ke se tlase ka ho fetisisa, ke 0.027 mg·h-1/mm2 feela. Qetello: Mocheso o motle ka ho fetisisa oa ho boloka CVD ke 1100℃. Mocheso o tlase o khothalletsa kholo e shebileng SiC, ha mocheso o phahameng o etsa hore SiC e hlahise ho boloka mouoane 'me e fella ka ho koaheloa ho fokolang. Ka keketseho ea mocheso oa ho boloka, sekhahla sa ho boloka saSeaparo sa CVD SiCbutle-butle e fokotseha.
Nako ea poso: Mots'eanong-26-2025