Doly ady Fiziki bug daşamak bolan PVT usuly kremniý karbidini ösdürip ýetişdirmegiň umumy usulydyr (SiC) ýokary temperatura we ýokary basyş astynda kristallar. Onuň esasy prinsipi kremniý karbid poroşogyny 2300℃-den ýokary temperaturada we wakuuma ýakyn pes basyşly gurşawda sublimasiýa çenli gyzdyrmakdyr, bu bolsa Si, Si2C we SiC2 ýaly gaz komponentlerini öz içine alýan reaksiýa gazyny emele getirýär. Gaty fazaly sublimasiýa reaksiýasy bilen emele gelen Si we C komponentleriniň gaz fazaly parsial basyşlarynyň dürli bolmagy sebäpli, Si/C stehiometrik gatnaşygy termal meýdanyň paýlanyşyna baglylykda üýtgeýär. Şonuň üçin, ösüş kamerasyndaky belli bir kristallaşma pozisiýalaryna ýetmegini üpjün etmek üçin gaz fazaly komponentleriniň paýlanyşyny we daşalmagyny gözegçilikde saklamak zerurdyr.
Gaz fazasynyň kristallaşmasynyň bozulmagynyň polikristal kremniý karbidini emele getirmeginiň öňüni almak üçin, kremniý karbidiniň tohum kristallary ösüş kamerasynyň ýokarsynda ýerleşdirilýär. Gaz fazasynyň artykmaç doýgunlygynyň täsiri astynda, gaz fazasynyň bölekleri tohum kristalynyň ýüzüne çöküp, kremniý karbidiniň ýeke kristallaryny emele getirýär. Tutuş reaksiýa prosesi ýapyk ösüş kamerasynda bolup geçýär, bu ýerde reaksiýa ulgamynyň ähli parametrleri biri-biri bilen baglanyşyklydyr. Ösüş şertlerindäki islendik üýtgeşiklik ýeke kristal ösüşiniň durnuklylygyna täsir eder.
Mundan başga-da, kremniý karbidiniň monokristallarynyň kristal ugry boýunça dürli ýakyn gurlan gurluşlary dürli atom birikme we baglaýyş usullaryna getirýär, şeýlelik bilen kremniý karbidiniň izomerleriniň 200-den gowrak kristal görnüşini emele getirýär. Dürli kristal görnüşleriniň arasyndaky energiýa öwrüliş päsgelçiligi örän pes, şonuň üçin kristal görnüşiniň öwrülmegi PVT monokristal ösüş ulgamynda bolup, nyşana kristal görnüşleriniň bozulmagyna we dürli kristallaşma kemçiliklerine sebäp bolmagy mümkin. Şonuň üçin kristal görnüşini we kristal külçesiniň dürli kemçiliklerini ýüze çykarmak üçin ýörite barlag enjamlaryny ulanmak zerurdyr.
Kremniý karbidini taýýarlamak prosesi örän ýokary talaplara eýedir, esasan aşakdaky taraplarda ýüze çykýar:
- Kremniý karbid poroşogynyň sintez prosesinde köp sanly daşky gurşaw hapaçylyklary bar, bu bolsa ýokary arassa poroşogy almagy kynlaşdyrýar. Reaksiýa çeşmesi hökmünde kremniý poroşogy bilen uglerod poroşogynyň arasyndaky doly bolmadyk reaksiýa Si/C gatnaşygynda deňagramlylygyň bozulmagyna sebäp bolýar. Sintezden soň kremniý karbid poroşogynyň kristal görnüşini we bölejikleriniň ululygyny gözegçilikde saklamak kyn.
- 2300℃-den ýokary ýokary temperatura şertlerinde we wakuuma golaý ýerde kremniý karbidi ýapyk grafit kamerasynda "gaty-gaz-gaty" öwrülişinden we gaýtadan kristallaşma prosesinden geçýär. Bu proses uzak ösüş sikline eýedir, ony dolandyrmak kyn we mikrotubulalar we goşulmalar ýaly kemçiliklere sezewar bolýar.
- Kremniý karbidi 200-den gowrak dürli kristal görnüşlerini öz içine alýar, ýöne önümçilik üçin adatça diňe bir kristal görnüşi gerek bolýar. Ösüş prosesinde kristal görnüşiniň özgermegi ýüze çykmaga meýilli bolýar, bu bolsa köp görnüşli goşulyş kemçiliklerine getirýär. Taýýarlamak prosesinde ýeke-täk belli bir kristal görnüşini durnukly dolandyrmak kyn we dürli kristal görnüşleriniň arasyndaky energiýa öwrüliş päsgelçiligi örän pes, bu bolsa gözegçiligiň kynçylygyny artdyrýar. Bu döwürde parametr gözegçiligi we degişli barlaglar uly ylmy-barlag we işläp düzmek çykdajylaryny talap edýär, bu bolsa laýyk gelýän kremniý karbidiniň gymmatlygynyň sebäpleriniň biridir.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 3-nji iýuly