Sebōpi sa kholo ea kristale sa silicon carbide (SiC) ke eng?

SiCE na le litšobotsi tsa lekhalo le leholo la bandgap, conductivity e phahameng ea mocheso, matla a tšimo a ho senyeha ha bohlokoa haholo, le sekhahla se phahameng sa ho kheloha ha elektrone. E ka fihlela litlhoko tsa ts'ebeliso tlas'a mocheso o phahameng, khatello e phahameng, maqhubu a phahameng le maemo a matla a phahameng. E ka sebelisoa haholo likoloing tse ncha tsa matla, li-photovoltaics, taolo ea indasteri, puisano ea maqhubu a seea-le-moea le masimo a mang. Ka nts'etsopele e potlakileng ea liindasteri tse amanang, 'maraka oa semiconductor oa moloko oa boraro o emeloang ke silicon carbide o hlahisitse menyetla e mecha.

Kgolo ya kristale ke sehokelo sa mantlha sa tlhahiso ya substrate ya silicon carbide, mme disebediswa tsa mantlha ke sebopi sa kgolo ya kristale. Ho tshwana le dibopi tsa kgolo ya kristale tsa kristale tsa sehlopha sa kristale sa silicon, sebopeho sa sebopi ha se rarahane haholo. Haholo-holo se bopilwe ka mmele wa sebopi, sistimi ya ho futhumatsa, mokgwa wa phetisetso ya coil, sistimi ya ho fumana le ho lekanya ka vacuum, sistimi ya tsela ya kgase, sistimi ya ho phodisa, sistimi ya taolo, jj. Maemo a mocheso le tshebetso a etsa qeto ya matshwao a bohlokwa a boleng ba kristale ya silicon carbide, boholo, ho tsamaisa le matshwao a mang a bohlokwa.

Ⅰ. Mathata a theknoloji ea kholo ea kristale ea silicon carbide

Mocheso oa kholo ea kristale ea silicon carbide o phahame haholo 'me o ke ke oa beoa leihlo, kahoo bothata bo boholo bo ts'ebetsong ka boeona:

(1)Bothata ba ho laola tšimo ea mocheso: Ho beha leihlo mokoti o koetsoeng wa mocheso o phahameng ho thata ebile ha ho laolehe. Ho fapana le sesebediswa sa setso sa kgolo ya kristale se thehilweng tharollong ya silicon, se nang le tekanyo e phahameng ya boiketsetso mme tshebetso ya kgolo ya kristale e ka bonwa, ya laolwa le ho lokiswa, dikristale tsa silicon carbide di hola sebakeng se kwetsweng tikolohong ya mocheso o phahameng ka hodimo ho 2,000°C, mme mocheso wa kgolo o hloka ho laolwa ka nepo nakong ya tlhahiso, e leng se etsang hore taolo ya mocheso e be thata;

(2)Bothata ba ho laola sebopeho sa kristale: Li-micropipe, ho kenyelletsoa ha polymorphic, ho arohana ha likarolo le likoli tse ling li ka hlaha nakong ea ts'ebetso ea kholo, 'me lia ama le ho fetoha. Li-micropipe (MP) ke likoli tsa mofuta o fetang ka boholo ba li-micron tse 'maloa ho isa ho tse mashome a li-micron, e leng likoli tse bolaeang tsa lisebelisoa. Likristale tse le 'ngoe tsa silicon carbide li kenyelletsa mefuta e fetang 200 e fapaneng ea kristale, empa ke meaho e fokolang feela ea kristale (Mofuta oa 4H) ke thepa ea semiconductor e hlokahalang bakeng sa tlhahiso. Phetoho ea sebopeho sa kristale e ka etsahala nakong ea ts'ebetso ea kholo, e fellang ka liphoso tsa ho kenyelletsoa ha polymorphic. Ka hona, hoa hlokahala ho laola ka nepo liparamente tse kang karolelano ea silicon-carbon, gradient ea mocheso oa kholo, sekhahla sa kholo ea kristale, le khatello ea phallo ea khase.

Ho phaella moo, ho na le phapang ya mocheso tshimong ya mocheso wa kgolo ya kristale ya silicon carbide e le nngwe, e leng se lebisang kgatellong ya ka hare ya tlhaho le ho falla ho hlahang (basal plane dislocation BPD, screw dislocation TSD, edge dislocation TED) nakong ya tshebetso ya kgolo ya kristale, ka hona e ama boleng le tshebetso ya epitaxy le disebediswa tse latelang.

(3)Taolo e thata ea lithethefatsi: Ho kenngwa ha ditshila tsa kantle ho lokela ho laolwa ka thata ho fumana kristale e tsamaisang motlakase e nang le doping e tataisang;

(4)Sekhahla sa kgolo se liehang: Sekgahla sa kgolo sa silicon carbide se dieha haholo.thepa ea siliconho hlokahala matsatsi a 3 feela ho hola hore e be molamu oa kristale, ha melamu ea kristale ea silicon carbide e hloka matsatsi a 7. Sena se lebisa tlhahisong e tlase ea tlhaho ea carbide ea silicon le tlhahiso e fokolang haholo.

Ka lehlakoreng le leng, diparamente tsa kgolo ya epitaxial ya silicon carbide di hloka tlhokomelo e kgolo, ho kenyeletswa le ho se kene moya ha disebediswa, botsitso ba kgatello ya kgase ka phapusing ya karabelo, taolo e nepahetseng ya nako ya kenyelletso ya kgase, ho nepahala ha karolelano ya kgase, le taolo e tiileng ya mocheso wa ho bewa. Haholo-holo, ka ntlafatso ya boemo ba motlakase wa sesebediswa, bothata ba ho laola diparamente tsa mantlha tsa wafer ya epitaxial bo eketsehile haholo.

Ho phaella moo, ka keketseho ya botenya ba lera la epitaxial, mokhoa wa ho laola ho tshwana ha resistivity le ho fokotsa bongata ba diphoso ha o ntse o netefatsa botenya e se e le phephetso e nngwe e kgolo. Sistiming ya taolo ya motlakase, ho hlokahala ho kopanya di-sensor le di-actuator tse nepahetseng haholo ho netefatsa hore di-parameter tse fapaneng di ka laolwa ka nepo le ka botsitso. Ka nako e ts'oanang, ntlafatso ya algorithm ya taolo le yona e bohlokwa. E hloka ho kgona ho fetola leano la taolo ka nako ya sebele ho latela letshwao la karabelo ho ikamahanya le diphetoho tse fapaneng hokholo ea epitaxial ea silicon carbidetshebetso.

Ⅱ. Mathata a maholo tlhahisong ea li-substrate tsa silicon carbide:

1. Mocheso oa kholo o kaholimo ho 2000℃, e leng bophahamo bo habeli ho feta ba silicon.

2. Botenya ba lere la kristale bo bonyenyane nakong ea kholo ea kristale, 'me lere la kristale la silicon carbide la 2cm lea hola ka matsatsi a 7.

3. Litlhoko tsa mofuta oa kristale li phahame, 'me ho na le carbide ea silicon e le' ngoe feela e nang le meaho ea kristale.

4. Ho seha ho tsofala haholo, 'me silicon carbide e na le bothata bo phahameng haholo.

Ka bokhutšoanyane, litšenyehelo tsa nako e turang le theknoloji e rarahaneng ea ts'ebetso li etsa qeto ea litšenyehelo tse phahameng tsa substrates tsa silicon carbide, e leng se fokotsang ts'ebeliso ea silicon carbide.

III. Tlhophiso ea lifono tsa kholo ea kristale

Ho ya ka mekgwa e fapaneng ya ho futhumatsa, dionto tsa kgolo ya kristale di ka arolwa ka mofuta wa induction le mofuta wa khanyetso. Hona jwale, boholo ba disebediswa tse mmarakeng ke mofuta wa induction, o nang le melemo ya theko e tlase, sebopeho se bonolo, tlhokomelo e bonolo le bokgoni bo phahameng ba mocheso. Leha ho le jwalo, ka lebaka la phello ya induction ya electromagnetic, mocheso wa axial le mocheso wa radial wa induction heating di kopantswe, mme ho ke ke ha kgoneha ho nahana ka lebelo la kgolo ya kristale le boleng ba kgolo ya kristale.

Sethala sa kholo ea tšimo ea mocheso se hanyetsanang se ka laola mocheso oa axial le mocheso oa radial ka nepo, e leng se thusang kholo ea likristale tse kholo le ho ntlafatsa sekhahla sa kholo ea kristale. Ke e 'ngoe ea litharollo bakeng sa kholo ea kristale ea silicon carbide ea boleng bo holimo ea lisenthimithara tse 8 nakong e tlang.

Papiso pakeng tsa mokhoa oa induction le mokhoa oa khanyetso: