Ang Silicon carbide (SiC), bilang isang uri ng malawak na band gap na materyal na semiconductor, ay gumaganap ng lalong mahalagang papel sa aplikasyon ng modernong agham at teknolohiya. Ang Silicon carbide ay may mahusay na thermal stability, mataas na electric field tolerance, intentional conductivity at iba pang mahusay na pisikal at optical properties, at malawakang ginagamit sa mga optoelectronic na device at solar device. Dahil sa pagtaas ng demand para sa mas mahusay at matatag na mga elektronikong aparato, ang pag-master ng teknolohiya ng paglago ng silicon carbide ay naging isang mainit na lugar.
Kaya magkano ang alam mo tungkol sa proseso ng paglago ng SiC?
Ngayon ay tatalakayin natin ang tatlong pangunahing pamamaraan para sa paglaki ng silicon carbide single crystals: physical vapor transport (PVT), liquid phase epitaxy (LPE), at high temperature chemical vapor deposition (HT-CVD).
Pisikal na Paraan ng Paglipat ng singaw (PVT)
Ang pisikal na paraan ng paglipat ng singaw ay isa sa mga karaniwang ginagamit na proseso ng paglago ng silicon carbide. Ang paglaki ng single crystal silicon carbide ay higit sa lahat ay nakasalalay sa sublimation ng sic powder at redeposition sa seed crystal sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na temperatura. Sa isang saradong graphite crucible, ang silicon carbide powder ay pinainit hanggang sa mataas na temperatura, sa pamamagitan ng kontrol ng gradient ng temperatura, ang silicon carbide steam ay namumuo sa ibabaw ng seed crystal, at unti-unting lumalaki ang isang malaking solong kristal.
Ang karamihan ng monocrystalline SiC na kasalukuyang ibinibigay namin ay ginawa sa ganitong paraan ng paglago. Ito rin ang pangunahing paraan sa industriya.
Liquid phase epitaxy (LPE)
Ang mga kristal na silikon karbida ay inihahanda ng likidong phase epitaxy sa pamamagitan ng proseso ng paglago ng kristal sa solid-liquid interface. Sa pamamaraang ito, ang silicon carbide powder ay natunaw sa isang silicon-carbon solution sa mataas na temperatura, at pagkatapos ay ang temperatura ay binabaan upang ang silicon carbide ay namuo mula sa solusyon at lumalaki sa mga buto ng kristal. Ang pangunahing bentahe ng pamamaraan ng LPE ay ang kakayahang makakuha ng mataas na kalidad na mga kristal sa isang mas mababang temperatura ng paglago, ang gastos ay medyo mababa, at ito ay angkop para sa malakihang produksyon.
Mataas na temperatura na Chemical Vapor Deposition (HT-CVD)
Sa pamamagitan ng pagpapasok ng gas na naglalaman ng silikon at carbon sa reaction chamber sa mataas na temperatura, ang solong kristal na layer ng silicon carbide ay direktang idineposito sa ibabaw ng seed crystal sa pamamagitan ng kemikal na reaksyon. Ang bentahe ng pamamaraang ito ay ang daloy ng rate at mga kondisyon ng reaksyon ng gas ay maaaring tumpak na kontrolin, upang makakuha ng isang silikon na karbid na kristal na may mataas na kadalisayan at ilang mga depekto. Ang proseso ng HT-CVD ay maaaring makabuo ng mga kristal na silicon carbide na may mahusay na mga katangian, na partikular na mahalaga para sa mga aplikasyon kung saan kinakailangan ang napakataas na kalidad ng mga materyales.
Ang proseso ng paglago ng silicon carbide ay ang pundasyon ng aplikasyon at pag-unlad nito. Sa pamamagitan ng patuloy na teknolohikal na pagbabago at pag-optimize, ang tatlong paraan ng paglago na ito ay gumaganap ng kani-kanilang mga tungkulin upang matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang okasyon, na tinitiyak ang mahalagang posisyon ng silicon carbide. Sa pagpapalalim ng pananaliksik at pag-unlad ng teknolohiya, ang proseso ng paglago ng mga materyales ng silicon carbide ay patuloy na ma-optimize, at ang pagganap ng mga elektronikong aparato ay higit na mapapabuti.
(pag-censor)
Oras ng post: Hun-23-2024