پی وی ٹی طریقہ، جس کا پورا نام فزیکل ویپر ٹرانسپورٹیشن ہے، سلکان کاربائیڈ اگانے کا ایک عام طریقہ ہے (SiC) اعلی درجہ حرارت اور اعلی دباؤ کے تحت کرسٹل. اس کا بنیادی اصول سلکان کاربائیڈ پاؤڈر کو 2300 ℃ سے اوپر کے درجہ حرارت پر اور ویکیوم کے قریب کم دباؤ والے ماحول میں گرم کرنا ہے، جس سے گیسی اجزاء جیسے Si، Si2C، اور SiC2 پر مشتمل ایک رد عمل گیس بنتی ہے۔ ٹھوس فیز سبلیمیشن ری ایکشن کے ذریعے تشکیل پانے والے Si اور C اجزاء کے مختلف گیس فیز جزوی دباؤ کی وجہ سے، Si/C اسٹوچیومیٹرک تناسب تھرمل فیلڈ کی تقسیم کے ساتھ مختلف ہوتا ہے۔ لہذا، گیس فیز اجزاء کی تقسیم اور نقل و حمل کو کنٹرول کرنا ضروری ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ وہ گروتھ چیمبر میں مخصوص کرسٹلائزیشن پوزیشنز تک پہنچ جائیں۔
پولی کرسٹل لائن سلکان کاربائیڈ کی تشکیل سے بے ترتیب گیس فیز کرسٹلائزیشن کو روکنے کے لیے، سلکان کاربائیڈ سیڈ کرسٹل گروتھ چیمبر کے اوپری حصے میں رکھے گئے ہیں۔ گیس فیز سپر سیچوریشن کی ڈرائیو کے تحت، گیس فیز کے اجزا سیڈ کرسٹل کی سطح پر جمع ہوں گے تاکہ سلکان کاربائیڈ سنگل کرسٹل بن سکیں۔ رد عمل کا پورا عمل ایک بند گروتھ چیمبر میں ہوتا ہے، جہاں ری ایکشن سسٹم کے تمام پیرامیٹرز ایک دوسرے کے ساتھ مل جاتے ہیں۔ ترقی کے حالات میں کوئی بھی اتار چڑھاؤ سنگل کرسٹل کی ترقی کے استحکام کو متاثر کرے گا۔
اس کے علاوہ، سلکان کاربائیڈ سنگل کرسٹل کے مختلف قریبی ڈھانچے ان کے کرسٹل واقفیت کے لحاظ سے مختلف ایٹمک کنکشن اور بانڈنگ کے طریقوں کا باعث بنتے ہیں، اس طرح سلکان کاربائیڈ آئسومر کی 200 سے زیادہ کرسٹل شکلیں بنتی ہیں۔ مختلف کرسٹل شکلوں کے درمیان توانائی کی تبدیلی کی رکاوٹ بہت کم ہے، اس لیے PVT سنگل کرسٹل گروتھ سسٹم میں کرسٹل فارم کی تبدیلی کا بہت امکان ہے، جس کے نتیجے میں ٹارگٹ کرسٹل کی شکلیں اور مختلف کرسٹلائزیشن نقائص پیدا ہوتے ہیں۔ لہذا، کرسٹل کی شکل اور کرسٹل انگوٹ کے مختلف نقائص کا پتہ لگانے کے لئے وقف شدہ معائنہ کا سامان استعمال کرنا ضروری ہے۔
سلکان کاربائیڈ کی تیاری کے عمل میں انتہائی اعلیٰ تقاضے ہیں، جو بنیادی طور پر درج ذیل پہلوؤں سے ظاہر ہوتے ہیں۔
- سلکان کاربائیڈ پاؤڈر کی ترکیب کے عمل میں بہت سی ماحولیاتی نجاستیں ہیں، جس سے اعلیٰ طہارت پاؤڈر حاصل کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ سلکان پاؤڈر اور کاربن پاؤڈر کے درمیان رد عمل کے ذریعہ کے طور پر نامکمل ردعمل Si/C تناسب میں عدم توازن پیدا کرنے کا خطرہ ہے۔ ترکیب کے بعد سلکان کاربائیڈ پاؤڈر کی کرسٹل شکل اور ذرہ سائز کو کنٹرول کرنا مشکل ہے۔
- 2300 ℃ سے اوپر اور ویکیوم کے قریب اعلی درجہ حرارت کے حالات میں، سلکان کاربائیڈ ایک بند گریفائٹ چیمبر میں "ٹھوس-گیس-ٹھوس" تبدیلی اور دوبارہ تشکیل کے عمل سے گزرتا ہے۔ اس عمل میں نمو کا ایک لمبا چکر ہوتا ہے، اس پر قابو پانا مشکل ہوتا ہے، اور مائیکرو ٹیوبلز اور انکلوژن جیسے نقائص کا شکار ہوتا ہے۔
- سلیکن کاربائیڈ میں 200 سے زیادہ مختلف کرسٹل شکلیں شامل ہیں، لیکن پیداوار کے لیے عام طور پر صرف ایک کرسٹل کی ضرورت ہوتی ہے۔ ترقی کے عمل کے دوران، کرسٹل فارم کی تبدیلی واقع ہونے کا خطرہ ہے، جس کے نتیجے میں کثیر قسم کی شمولیت کے نقائص پیدا ہوتے ہیں۔ تیاری کے عمل کے دوران، ایک مخصوص کرسٹل فارم کو مستحکم طور پر کنٹرول کرنا مشکل ہوتا ہے، اور مختلف کرسٹل شکلوں کے درمیان توانائی کی تبدیلی کی رکاوٹ انتہائی کم ہوتی ہے، جس سے کنٹرول کی دشواری بڑھ جاتی ہے۔ اس مدت کے دوران پیرامیٹر کنٹرول اور متعلقہ تحقیق کے لیے بہت زیادہ R&D لاگت کی ضرورت ہوتی ہے، جو کہ مطابقت پذیر سلکان کاربائیڈ کی زیادہ قیمت کی ایک وجہ بھی ہے۔
پوسٹ ٹائم: جولائی 03-2025