Láti ìgbà tí a ti ṣàwárí rẹ̀, carbide silicon ti gba àfiyèsí gbogbogbò. Silicon carbide jẹ́ ti half Si atomu àti half C atomu, èyí tí a so pọ̀ nípasẹ̀ covalent bonds nípasẹ̀ electron pairs pínpín sp3 hybrid orbitals. Nínú ìpìlẹ̀ ìṣètò ti crystal kan ṣoṣo rẹ̀, a ṣètò àwọn átọ̀mù Si mẹ́rin ní ìpìlẹ̀ tetrahedral déédé, àti C atomu wà ní àárín tetrahedron déédé. Ní ọ̀nà mìíràn, a lè kà átọ̀mù Si sí àárín tetrahedron, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń ṣẹ̀dá SiC4 tàbí CSi4. Ìṣètò tetrahedral. Ìdè covalent nínú SiC jẹ́ ionic gíga, agbára ìdè silicon-carbon sì ga gidigidi, nípa 4.47eV. Nítorí agbára àṣìṣe tí ó kéré, àwọn kirisita silicon carbide ń ṣẹ̀dá onírúurú polytypes nígbà ìdàgbàsókè. Àwọn polytypes tí a mọ̀ ju 200 lọ ló wà, èyí tí a lè pín sí àwọn ẹ̀ka pàtàkì mẹ́ta: cubic, hexagonal àti trigonal.
Lọ́wọ́lọ́wọ́, àwọn ọ̀nà ìdàgbàsókè pàtàkì ti àwọn kirisita SiC ni Ọ̀nà Gbigbe Ẹranko Ti Ara (ọ̀nà PVT), Ìdásílẹ̀ Ẹranko Kemikali Ti O gbona Giga (ọ̀nà HTCVD), Ọ̀nà Ìpele Omi, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Lára wọn, ọ̀nà PVT jẹ́ èyí tí ó dàgbà jù, ó sì dára jù fún iṣẹ́ àgbékalẹ̀ ibi-iṣẹ́.
Ọ̀nà tí a ń pè ní PVT túmọ̀ sí gbígbé àwọn kirisita irugbin SiC sí orí ìkòkò náà, àti gbígbé lulú SiC sí ìsàlẹ̀ ìkòkò náà. Ní àyíká tí ó ti sé mọ́ tí ó ní iwọ̀n otútù gíga àti ìfúnpá kékeré, lulú SiC máa ń yọ sókè, ó sì máa ń gbéra sókè lábẹ́ ìṣiṣẹ́ ìyípadà iwọ̀n otútù àti ìyàtọ̀ ìfọkànsí. Ọ̀nà kan láti gbé e lọ sí àyíká ìkòkò náà, lẹ́yìn náà láti tún un gbé lẹ́yìn tí ó bá dé ipò tí ó kún fún ọ̀rá. Ọ̀nà yìí lè ṣe àṣeyọrí ìdàgbàsókè tí a lè ṣàkóso ti ìwọ̀n kirisita SiC àti àwọn ìrísí kirisita pàtó.
Sibẹsibẹ, lilo ọna PVT lati dagba awọn kirisita SiC nilo mimu awọn ipo idagbasoke to yẹ nigbagbogbo lakoko ilana idagbasoke igba pipẹ, bibẹẹkọ yoo ja si rudurudu lattice, nitorinaa yoo ni ipa lori didara kirisita naa. Sibẹsibẹ, idagbasoke awọn kirisita SiC pari ni aaye pipade. Awọn ọna abojuto to munadoko diẹ ati ọpọlọpọ awọn oniyipada lo wa, nitorinaa iṣakoso ilana nira.
Nínú ìlànà gbígbin àwọn kirisita SiC nípasẹ̀ ọ̀nà PVT, a gbà pé ìgbésẹ̀ ìṣàn omi ìgbésẹ̀ (Ìgbésẹ̀ ìṣàn omi ìgbésẹ̀) ni ìlànà pàtàkì fún ìdàgbàsókè tí ó dúró ṣinṣin ti ìrísí kirisita kan ṣoṣo.
Àwọn átọ̀mù Si àti átọ̀mù C tí a ti yọ́ dànù yóò so pọ̀ mọ́ àwọn átọ̀mù ojú kristali ní ibi tí a ti ń gé wọn, níbi tí wọn yóò ti máa rú jáde tí wọ́n yóò sì dàgbà, èyí tí yóò mú kí ìgbésẹ̀ kọ̀ọ̀kan máa ṣàn síwájú ní ìfẹ̀sẹ̀sẹ̀. Nígbà tí ìwọ̀n ìgbésẹ̀ lórí ojú kristali náà bá ju ipa ọ̀nà tí ó ní òmìnira ìtànkálẹ̀ ti adatoms lọ, iye adatoms púpọ̀ lè para pọ̀, àti pé irú ìdàgbàsókè erékùsù onípele méjì tí a ṣe yóò pa ipò ìdàgbàsókè ìṣàn ìgbésẹ̀ run, èyí tí yóò yọrí sí pípadánù ìwífún nípa ìṣètò kristali 4H, èyí tí yóò yọrí sí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àbùkù. Nítorí náà, àtúnṣe àwọn paramita ilana gbọ́dọ̀ ṣe àkóso ìṣètò ìgbésẹ̀ ojú ilẹ̀, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń dín ìṣẹ̀dá àwọn àbùkù polymorphic kù, ṣíṣe àṣeyọrí ète gbígba ìrísí kristali kan ṣoṣo, àti nígbẹ̀yìn gbẹ́yín ó ń pèsè àwọn kristali tí ó ní agbára gíga.
Gẹ́gẹ́ bí ọ̀nà ìdàgbàsókè kírísítà SiC àkọ́kọ́ tí a ṣe àgbékalẹ̀ rẹ̀, ọ̀nà ìgbesẹ̀ afẹ́fẹ́ ti ara ni ọ̀nà ìdàgbàsókè tí ó gbajúmọ̀ jùlọ lọ́wọ́lọ́wọ́ fún gbígbin kírísítà SiC. Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ọ̀nà mìíràn, ọ̀nà yìí ní àwọn ohun tí a nílò fún ohun èlò ìdàgbàsókè, ìlànà ìdàgbàsókè tí ó rọrùn, agbára ìṣàkóso tí ó lágbára, ìwádìí ìdàgbàsókè tí ó péye, ó sì ti ṣe àṣeyọrí ìlò ilé-iṣẹ́. Àǹfààní ọ̀nà HTCVD ni pé ó lè mú kí àwọn wafer onídàgba (n, p) àti àwọn wafer onídáná tí ó ga, ó sì lè ṣàkóso ìṣọ̀kan doping kí ìṣọ̀kan onídàgba nínú wafer lè ṣeé yípadà láàrín 3×1013~5×1019/cm3. Àwọn àléébù náà ni ààlà ìmọ̀-ẹ̀rọ gíga àti ìpín ọjà tí ó lọ sílẹ̀. Bí ìmọ̀-ẹ̀rọ ìdàgbàsókè kírísítà SiC onípele omi bá ń bá a lọ láti dàgbàsókè, yóò fi agbára ńlá hàn ní gbígbé gbogbo ilé-iṣẹ́ SiC ní ọjọ́ iwájú, ó sì ṣeé ṣe kí ó jẹ́ ààyè tuntun nínú ìdàgbàsókè kírísítà SiC.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹrin-16-2024