PVT పద్ధతి, దీని పూర్తి పేరు ఫిజికల్ వేపర్ ట్రాన్స్పోర్టేషన్, సిలికాన్ కార్బైడ్ను పెంచడానికి ఉపయోగించే ఒక సాధారణ పద్ధతి.SiCఅధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక పీడనం వద్ద స్ఫటికాలను ఏర్పరుస్తుంది. దీని ప్రాథమిక సూత్రం ఏమిటంటే, సిలికాన్ కార్బైడ్ పొడిని 2300℃ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద మరియు వాక్యూమ్కు దగ్గరగా ఉండే అల్ప-పీడన వాతావరణంలో ఉత్పతనం చెందేలా వేడి చేయడం, దీనివల్ల Si, Si2C, మరియు SiC2 వంటి వాయు భాగాలను కలిగి ఉన్న ఒక చర్య వాయువు ఏర్పడుతుంది. ఘన-దశ ఉత్పతన చర్య ద్వారా ఏర్పడిన Si మరియు C భాగాల యొక్క విభిన్న వాయు-దశ పాక్షిక పీడనాల కారణంగా, ఉష్ణ క్షేత్ర విస్తరణతో Si/C స్టాయికియోమెట్రిక్ నిష్పత్తి మారుతుంది. అందువల్ల, వాయు-దశ భాగాలు గ్రోత్ ఛాంబర్లోని నిర్దిష్ట స్ఫటికీకరణ స్థానాలకు చేరేలా వాటి విస్తరణ మరియు రవాణాను నియంత్రించడం అవసరం.
క్రమరహిత వాయు-దశ స్ఫటికీకరణ వలన బహుస్ఫటిక సిలికాన్ కార్బైడ్ ఏర్పడటాన్ని నివారించడానికి, సిలికాన్ కార్బైడ్ బీజ స్ఫటికాలను వృద్ధి గది పైభాగంలో అమర్చుతారు. వాయు-దశ అతిసంతృప్తత యొక్క ప్రేరణతో, వాయు-దశలోని భాగాలు బీజ స్ఫటికం యొక్క ఉపరితలంపై పేరుకుపోయి సిలికాన్ కార్బైడ్ ఏకస్ఫటికాలను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ మొత్తం చర్య ప్రక్రియ ఒక మూసివున్న వృద్ధి గదిలో జరుగుతుంది, ఇక్కడ చర్య వ్యవస్థ యొక్క అన్ని పారామితులు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. వృద్ధి పరిస్థితులలో ఏవైనా హెచ్చుతగ్గులు ఏకస్ఫటిక వృద్ధి యొక్క స్థిరత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి.
దీనికి అదనంగా, సిలికాన్ కార్బైడ్ సింగిల్ క్రిస్టల్స్ యొక్క క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ పరంగా ఉండే విభిన్న క్లోజ్-ప్యాక్డ్ నిర్మాణాలు వివిధ రకాల అణు అనుసంధాన మరియు బంధన పద్ధతులకు దారితీస్తాయి, తద్వారా 200 కంటే ఎక్కువ సిలికాన్ కార్బైడ్ ఐసోమర్ల క్రిస్టల్ రూపాలు ఏర్పడతాయి. విభిన్న క్రిస్టల్ రూపాల మధ్య శక్తి మార్పిడి అవరోధం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి PVT సింగిల్ క్రిస్టల్ గ్రోత్ సిస్టమ్లో క్రిస్టల్ రూప పరివర్తన సంభవించే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా క్రమరహిత లక్ష్య క్రిస్టల్ రూపాలు మరియు వివిధ స్ఫటికీకరణ లోపాలు ఏర్పడతాయి. అందువల్ల, క్రిస్టల్ ఇంగాట్ యొక్క క్రిస్టల్ రూపాన్ని మరియు వివిధ లోపాలను గుర్తించడానికి ప్రత్యేక తనిఖీ పరికరాలను ఉపయోగించడం అవసరం.
సిలికాన్ కార్బైడ్ తయారీ ప్రక్రియకు అత్యంత కఠినమైన ప్రమాణాలు అవసరం, అవి ప్రధానంగా ఈ క్రింది అంశాలలో వ్యక్తమవుతాయి:
- సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ సంశ్లేషణ ప్రక్రియలో అనేక పర్యావరణ మలినాలు ఉండటం వల్ల, అధిక స్వచ్ఛత గల పౌడర్ను పొందడం కష్టమవుతుంది. చర్య మూలంగా ఉన్న కార్బన్ పౌడర్తో సిలికాన్ పౌడర్ చర్య అసంపూర్తిగా జరగడం వల్ల Si/C నిష్పత్తిలో అసమతుల్యత ఏర్పడే అవకాశం ఉంది. సంశ్లేషణ తర్వాత సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ యొక్క స్ఫటికాకార రూపాన్ని మరియు కణ పరిమాణాన్ని నియంత్రించడం కష్టమవుతుంది.
- 2300℃ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత మరియు దాదాపు శూన్యం వంటి పరిస్థితులలో, మూసివున్న గ్రాఫైట్ చాంబర్లో సిలికాన్ కార్బైడ్ “ఘన-వాయు-ఘన” పరివర్తన మరియు పునఃస్ఫటికీకరణ ప్రక్రియకు లోనవుతుంది. ఈ ప్రక్రియకు సుదీర్ఘమైన పెరుగుదల చక్రం ఉంటుంది, దీనిని నియంత్రించడం కష్టం, మరియు ఇది మైక్రోట్యూబ్యూల్స్ మరియు ఇన్క్లూజన్స్ వంటి లోపాలకు గురయ్యే అవకాశం ఉంది.
- సిలికాన్ కార్బైడ్ 200 కంటే ఎక్కువ విభిన్న స్ఫటిక రూపాలను కలిగి ఉంటుంది, కానీ ఉత్పత్తికి సాధారణంగా ఒకే స్ఫటిక రూపం అవసరం. వృద్ధి ప్రక్రియలో, స్ఫటిక రూప పరివర్తన సంభవించే అవకాశం ఉంది, దీని ఫలితంగా బహుళ రకాల చేరికల లోపాలు ఏర్పడతాయి. తయారీ ప్రక్రియలో, ఒక నిర్దిష్ట స్ఫటిక రూపాన్ని స్థిరంగా నియంత్రించడం కష్టం, మరియు విభిన్న స్ఫటిక రూపాల మధ్య శక్తి మార్పిడి అవరోధం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది నియంత్రణ కష్టాన్ని పెంచుతుంది. ఈ కాలంలో పారామీటర్ నియంత్రణ మరియు సంబంధిత పరిశోధనలకు భారీ R&D ఖర్చులు అవసరం, ఇది కూడా అనుకూల సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క అధిక ధరకు గల కారణాలలో ఒకటి.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: జూలై-03-2025