كرېمنىي كاربىدى بايقالغاندىن بۇيان كەڭ دائىرىدە دىققەت قوزغىدى. كرېمنىي كاربىدى يېرىمى Si ئاتوملىرى ۋە يېرىمى C ئاتوملىرىدىن تەركىب تاپقان بولۇپ، ئۇلار sp3 ئارىلاشما ئوربىتالىرىنى ئورتاقلىشىدىغان ئېلېكترون جۈپلىرى ئارقىلىق كوۋالېنتلىق باغلىنىش ئارقىلىق باغلىنىدۇ. ئۇنىڭ يەككە كىرىستالىنىڭ ئاساسىي قۇرۇلما بىرلىكىدە، تۆت Si ئاتوملىرى دائىملىق تېتراھېدر قۇرۇلمىسىدا ئورۇنلاشتۇرۇلغان، C ئاتوملىرى دائىملىق تېتراھېدرنىڭ مەركىزىگە جايلاشقان. ئەكسىچە، Si ئاتومىنى تېتراھېدرنىڭ مەركىزى دەپ قاراشقا بولىدۇ، شۇنىڭ بىلەن SiC4 ياكى CSi4 ھاسىل قىلىدۇ. تېتراھېدر قۇرۇلمىسى. SiC دىكى كوۋالېنتلىق باغلىنىش يۇقىرى ئىئونلۇق بولۇپ، كرېمنىي-كاربون باغلىنىش ئېنېرگىيەسى ئىنتايىن يۇقىرى، تەخمىنەن 4.47eV. تۆۋەن قاتلاملىق خاتالىق ئېنېرگىيەسى سەۋەبىدىن، كرېمنىي كاربىد كرىستاللىرى ئۆسۈش جەريانىدا ئاسانلا ھەر خىل كۆپ تىپلارنى ھاسىل قىلىدۇ. 200 دىن ئارتۇق كۆپ تىپ مەلۇم بولۇپ، ئۇلارنى ئۈچ چوڭ تۈرگە بۆلۈشكە بولىدۇ: كۇب، ئالتە بۇلۇڭلۇق ۋە ئۈچ بۇلۇڭلۇق.
ھازىر، SiC كرىستاللىرىنىڭ ئاساسلىق ئۆستۈرۈش ئۇسۇللىرى فىزىكىلىق پار توشۇش ئۇسۇلى (PVT ئۇسۇلى)، يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق خىمىيىلىك پار چۆكمىسى (HTCVD ئۇسۇلى)، سۇيۇق باسقۇچ ئۇسۇلى قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇلارنىڭ ئىچىدە، PVT ئۇسۇلى تېخىمۇ پىشىپ يېتىلگەن بولۇپ، سانائەتتە كۆپ مىقداردا ئىشلەپچىقىرىشقا تېخىمۇ ماس كېلىدۇ.
PVT ئۇسۇلى دەپ ئاتىلىدىغان ئۇسۇل SiC ئۇرۇق كىرىستاللىرىنى ئوچاقنىڭ ئۈستىگە قويۇش، SiC پاراشوكىنى خام ئەشيا سۈپىتىدە ئوچاقنىڭ ئاستىغا قويۇشنى كۆرسىتىدۇ. يۇقىرى تېمپېراتۇرا ۋە تۆۋەن بېسىملىق يېپىق مۇھىتتا، SiC پاراشوكى تېمپېراتۇرا گرادىيېنتى ۋە قويۇقلۇق پەرقىنىڭ تەسىرىدە سۇبلىماتسىيەلىنىپ، يۇقىرىغا قاراپ ھەرىكەتلىنىدۇ. بۇ ئۇسۇل ئۇنى ئۇرۇق كىرىستالىنىڭ ئەتراپىغا يۆتكەش ۋە ئاندىن ئاشقۇن تويۇنۇش ھالىتىگە يەتكەندىن كېيىن قايتا كىرىستاللاشتۇرۇشتىن ئىبارەت. بۇ ئۇسۇل SiC كىرىستال چوڭلۇقى ۋە ئالاھىدە كىرىستال شەكىللىرىنىڭ كونترول قىلغىلى بولىدىغان ئۆسۈشىگە ئېرىشەلەيدۇ.
قانداقلا بولمىسۇن، PVT ئۇسۇلىنى قوللىنىپ SiC كرىستاللىرىنى ئۆستۈرۈش ئۇزۇن مۇددەتلىك ئۆسۈش جەريانىدا ھەمىشە مۇۋاپىق ئۆسۈش شارائىتىنى ساقلاشنى تەلەپ قىلىدۇ، بولمىسا تور شەكلى قالايمىقانلىشىپ، كرىستالنىڭ سۈپىتىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، SiC كرىستاللىرىنىڭ ئۆسۈشى يېپىق بوشلۇقتا تاماملىنىدۇ. ئۈنۈملۈك كۆزىتىش ئۇسۇللىرى ئاز ۋە نۇرغۇن ئۆزگەرگۈچى مىقدارلار بار، شۇڭا جەرياننى كونترول قىلىش تەس.
PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق SiC كرىستاللىرىنى ئۆستۈرۈش جەريانىدا، باسقۇچلۇق ئېقىم ئۆسۈش ھالىتى (Step Flow Growth) يەككە كرىستال شەكلىنىڭ مۇقىم ئۆسۈشىنىڭ ئاساسلىق مېخانىزمى دەپ قارىلىدۇ.
پارغا ئايلانغان Si ئاتوملىرى ۋە C ئاتوملىرى ئېگىلىش نۇقتىسىدا كىرىستال يۈزى ئاتوملىرى بىلەن ئەۋزەل باغلىنىدۇ، ئۇلار يادرولىشىپ ئۆسىدۇ، بۇنىڭ بىلەن ھەر بىر باسقۇچ پاراللېل ھالدا ئالدىغا ئېقىشقا باشلايدۇ. كىرىستال يۈزىدىكى باسقۇچ كەڭلىكى ئادەماتوملارنىڭ تارقىلىش ئەركىن يولىدىن خېلىلا ئېشىپ كەتكەندە، نۇرغۇن ئادەماتوملار يىغىلىپ قېلىشى مۇمكىن، ھەمدە شەكىللەنگەن ئىككى ئۆلچەملىك ئارالغا ئوخشاش ئۆسۈش ھالىتى باسقۇچ ئېقىمى ئۆسۈش ھالىتىنى بۇزۇۋېتىدۇ، نەتىجىدە 4H كىرىستال قۇرۇلمىسى ئۇچۇرى يوقىلىپ، كۆپ خىل نۇقسانلار كېلىپ چىقىدۇ. شۇڭا، جەريان پارامېتىرلىرىنى تەڭشەش يۈزەكى باسقۇچ قۇرۇلمىسىنى كونترول قىلىشقا، شۇ ئارقىلىق كۆپ شەكىللىك نۇقسانلارنىڭ پەيدا بولۇشىنى توسۇشقا، يەككە كىرىستال شەكلىگە ئېرىشىش مەقسىتىگە يېتىشكە ۋە ئاخىرىدا يۇقىرى سۈپەتلىك كىرىستاللارنى تەييارلاشقا ئېرىشىشكە ياردەم بېرىشى كېرەك.
ئەڭ دەسلەپكى تەرەققىي قىلدۇرۇلغان SiC كىرىستال ئۆستۈرۈش ئۇسۇلى بولۇش سۈپىتى بىلەن، فىزىكىلىق پار توشۇش ئۇسۇلى ھازىر SiC كىرىستال ئۆستۈرۈشتىكى ئەڭ كۆپ قوللىنىلىدىغان ئۆستۈرۈش ئۇسۇلى. باشقا ئۇسۇللار بىلەن سېلىشتۇرغاندا، بۇ ئۇسۇل ئۆستۈرۈش ئۈسكۈنىلىرىگە بولغان تەلىپى تۆۋەن، ئۆستۈرۈش جەريانى ئاددىي، كونترول قىلىش ئىقتىدارى كۈچلۈك، تەرەققىيات تەتقىقاتى نىسبەتەن ئىنچىكە بولۇپ، سانائەتتە قوللىنىلىشقا ئېرىشكەن. HTCVD ئۇسۇلىنىڭ ئەۋزەللىكى شۇكى، ئۇ ئۆتكۈزگۈچ (n, p) ۋە يۇقىرى ساپلىقتىكى يېرىم ئىزولياتسىيەلىك ۋافلىلارنى ئۆستۈرەلەيدۇ، ھەمدە ۋافلىدىكى توشۇغۇچى قويۇقلۇقىنى 3×1013~5×1019/cm3 ئارىلىقىدا تەڭشىگىلى بولىدىغان قىلىپ قوشما قويۇقلۇقىنى كونترول قىلالايدۇ. كەمچىلىكى يۇقىرى تېخنىكىلىق چەك ۋە تۆۋەن بازار ئۈلۈشى. سۇيۇق باسقۇچلۇق SiC كىرىستال ئۆستۈرۈش تېخنىكىسى داۋاملىق پىشىپ يېتىلىۋاتقانلىقتىن، ئۇ كەلگۈسىدە پۈتكۈل SiC كەسپىنى ئىلگىرى سۈرۈشتە زور يوشۇرۇن كۈچكە ئىگە بولۇپ، SiC كىرىستال ئۆسۈشىدىكى يېڭى بۆسۈش نۇقتىسى بولۇشى مۇمكىن.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2024-يىلى 4-ئاينىڭ 16-كۈنى