Ìlànà ti Ọ̀nà PVT Ìdàgbàsókè Kírísítà Sílíìnì Carbide (SiC)

Ọ̀nà PVT, tí orúkọ rẹ̀ ni Physical Vapor Transportation, jẹ́ ọ̀nà tí ó wọ́pọ̀ fún gbígbin silicon carbide (SiC) àwọn kirisita lábẹ́ iwọ̀n otútù gíga àti ìfúnpọ̀ gíga. Ìlànà ìpìlẹ̀ rẹ̀ ni láti mú kí lulú silikoni carbide gbóná sí sublimation ní iwọ̀n otútù tí ó ju 2300℃ lọ àti ní àyíká ìfúnpọ̀ kékeré tí ó súnmọ́ vacuum, tí ó ń ṣẹ̀dá gaasi ìṣesí tí ó ní àwọn èròjà gaseous bíi Si, Si2C, àti SiC2. Nítorí oríṣiríṣi ìfúnpọ̀ apa kan ti gaasi-ìpele ti àwọn èròjà Si àti C tí a ṣe nípasẹ̀ ìṣesí sublimation-ìpele líle, ìpíndọ́gba stoichiometric Si/C yàtọ̀ pẹ̀lú ìpíndọ́gba pápá ooru. Nítorí náà, ó ṣe pàtàkì láti ṣàkóso ìpíndọ́gba àti gbigbe àwọn èròjà gaasi-ìpele láti rí i dájú pé wọ́n dé àwọn ipò crystallization pàtó nínú yàrá ìdàgbàsókè.

Láti dènà kí ìṣàn gáàsì-ìpele tí kò dára láti ṣẹ̀dá polycrystalline silicon carbide, a gbé àwọn gáàsì irúgbìn silicon carbide kalẹ̀ sí orí yàrá ìdàgbàsókè. Lábẹ́ ìwakọ̀ ti supersaturation gaasi-ìpele, àwọn èròjà gáàsì-ìpele yóò wọ́ sí ojú gáàsì irúgbìn láti ṣẹ̀dá àwọn gáàsì silicon carbide kan ṣoṣo. Gbogbo ìlànà ìṣesí náà ń wáyé ní yàrá ìdàgbàsókè tí a ti sé papọ̀, níbi tí gbogbo àwọn pàrámítà ti ètò ìṣesí náà ti so pọ̀ mọ́ ara wọn. Èyíkéyìí ìyípadà nínú àwọn ipò ìdàgbàsókè yóò ní ipa lórí ìdúróṣinṣin ìdàgbàsókè kirisita kan ṣoṣo.

Ní àfikún, àwọn ìrísí tó wọ́pọ̀ tí ó wà nínú àwọn kirisita silikoni carbide ní ìbámu pẹ̀lú ìtọ́sọ́nà kirisita wọn ń yọrí sí onírúurú ìsopọ̀ àti ọ̀nà ìsopọ̀ atomiki, èyí sì ń mú kí ó ní àwọn isomers silikoni carbide tó ju 200 lọ. Ìdènà ìyípadà agbára láàárín àwọn ìrísí kirisita tó yàtọ̀ síra kéré gan-an, nítorí náà ìyípadà ìrísí kirisita lè wáyé nínú ètò ìdàgbàsókè kirisita PVT kan, èyí tó ń yọrí sí àwọn ìrísí kirisita tó bàjẹ́ àti onírúurú àbùkù kirisita. Nítorí náà, ó ṣe pàtàkì láti lo ohun èlò àyẹ̀wò pàtàkì láti ṣàwárí ìrísí kirisita àti onírúurú àbùkù nínú ingot kirisita.

Ilana igbaradi ti silikoni carbide ni awọn ibeere giga pupọ, ti o han ni pataki ni awọn apakan wọnyi:

• Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun àìmọ́ àyíká ló wà nínú ìṣẹ̀dá lulú silikoni carbide, èyí tó mú kí ó ṣòro láti rí lulú tó mọ́ tónítóní. Ìṣẹ̀dá àìpé láàárín lulú silikoni àti lulú erogba gẹ́gẹ́ bí orísun ìṣẹ̀dá lè fa àìdọ́gba nínú ìpíndọ́gba Si/C. Ìrísí kirisita àti ìwọ̀n pàǹtíkì ti lulú silikoni carbide lẹ́yìn ìṣẹ̀dá ṣòro láti ṣàkóso.
• Lábẹ́ àwọn ipò tí ooru bá ga ju 2300℃ lọ àti nítòsí vacuum, silicon carbide máa ń ṣe àyípadà àti ìtúnṣe “solid-gaasi-solid” nínú yàrá graphite tí a ti sé. Ìlànà yìí ní ìyípo ìdàgbàsókè gígùn, ó ṣòro láti ṣàkóso, ó sì máa ń ní àwọn àbùkù bíi microtubules àti inclusions.
• Carbide silikoni ní àwọn ìrísí kristali tó ju 200 lọ, ṣùgbọ́n ìṣẹ̀dá sábà máa ń nílò ìrísí kristali kan ṣoṣo. Nígbà ìdàgbàsókè, ìyípadà ìrísí kristali máa ń wáyé, èyí tó máa ń yọrí sí àbùkù ìfikún onírúurú. Nígbà ìṣètò, ó ṣòro láti ṣàkóso ìrísí kristali kan pàtó, àti ìdènà ìyípadà agbára láàárín àwọn ìrísí kristali tó yàtọ̀ síra kéré gan-an, èyí tó mú kí ìṣòro ìṣàkóso pọ̀ sí i. Ìṣàkóso paramita àti ìwádìí tó jọmọ ní àsìkò yìí nílò owó ìwádìí àti ìdàgbàsókè tó ga, èyí sì tún jẹ́ ọ̀kan lára ​​àwọn ìdí fún iye owó gíga ti carbide silikoni tó báramu.