Սիլիցիումի կարբիդը (SiC), որպես լայն գոտիական բացվածքով կիսահաղորդչային նյութ, ավելի ու ավելի կարևոր դեր է խաղում ժամանակակից գիտության և տեխնոլոգիայի կիրառման մեջ: Սիլիցիումի կարբիդն ունի գերազանց ջերմային կայունություն, բարձր էլեկտրական դաշտի դիմադրողականություն, միտումնավոր հաղորդունակություն և այլ գերազանց ֆիզիկական և օպտիկական հատկություններ, և լայնորեն օգտագործվում է օպտոէլեկտրոնային սարքերում և արևային սարքերում: Ավելի արդյունավետ և կայուն էլեկտրոնային սարքերի պահանջարկի աճի պատճառով, սիլիցիումի կարբիդի աճի տեխնոլոգիայի յուրացումը դարձել է թեժ կետ:
Այսպիսով, որքա՞ն գիտեք SiC-ի աճեցման գործընթացի մասին։
Այսօր մենք կքննարկենք սիլիցիումի կարբիդի միաբյուրեղների աճեցման երեք հիմնական տեխնիկա՝ ֆիզիկական գոլորշիների փոխադրում (PVT), հեղուկ փուլի էպիտաքսիա (LPE) և բարձր ջերմաստիճանում քիմիական գոլորշիների նստեցում (HT-CVD):
Ֆիզիկական գոլորշու փոխանցման մեթոդ (PVT)
Ֆիզիկական գոլորշու փոխանցման մեթոդը սիլիցիումի կարբիդի աճեցման ամենատարածված գործընթացներից մեկն է: Միաբյուրեղային սիլիցիումի կարբիդի աճը հիմնականում կախված է սիլիցիումի փոշու սուբլիմացիայից և բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում սկզբնական բյուրեղի վրա վերանստումից: Փակ գրաֆիտային հալոցքում սիլիցիումի կարբիդի փոշին տաքացվում է մինչև բարձր ջերմաստիճան, ջերմաստիճանի գրադիենտի կարգավորման միջոցով սիլիցիումի կարբիդի գոլորշին խտանում է սկզբնական բյուրեղի մակերեսին և աստիճանաբար աճում է մինչև մեծ չափի միաբյուրեղ:
Մեր կողմից ներկայումս մատակարարվող մոնոբյուրեղային SiC-ի մեծ մասը պատրաստվում է այս եղանակով։ Սա նաև արդյունաբերության մեջ տարածված եղանակն է։
Հեղուկ փուլի էպիտաքսիա (LPE)
Սիլիցիումի կարբիդի բյուրեղները պատրաստվում են հեղուկ փուլի էպիտաքսիայի միջոցով՝ բյուրեղների աճի գործընթացի միջոցով պինդ-հեղուկ միջերեսում: Այս մեթոդում սիլիցիումի կարբիդի փոշին լուծվում է սիլիցիում-ածխածնի լուծույթում բարձր ջերմաստիճանում, ապա ջերմաստիճանը իջեցվում է այնպես, որ սիլիցիումի կարբիդը նստվածք է տալիս լուծույթից և աճում է սկզբնական բյուրեղների վրա: LPE մեթոդի հիմնական առավելությունը ցածր աճի ջերմաստիճանում բարձրորակ բյուրեղներ ստանալու հնարավորությունն է, համեմատաբար ցածր արժեքը և այն հարմար է մեծածավալ արտադրության համար:
Բարձր ջերմաստիճանի քիմիական գոլորշու նստեցում (HT-CVD)
Սիլիցիում և ածխածին պարունակող գազը բարձր ջերմաստիճանում ռեակցիայի խցիկ ներմուծելով, սիլիցիումի կարբիդի միաբյուրեղային շերտը քիմիական ռեակցիայի միջոցով անմիջապես նստեցվում է սկզբնական բյուրեղի մակերեսին: Այս մեթոդի առավելությունն այն է, որ գազի հոսքի արագությունը և ռեակցիայի պայմանները կարող են ճշգրտորեն վերահսկվել՝ ստանալով բարձր մաքրությամբ և քիչ թերություններով սիլիցիումի կարբիդի բյուրեղ: HT-CVD գործընթացը կարող է արտադրել գերազանց հատկություններով սիլիցիումի կարբիդի բյուրեղներ, ինչը հատկապես արժեքավոր է այն կիրառությունների համար, որտեղ պահանջվում են չափազանց բարձր որակի նյութեր:
Սիլիցիումի կարբիդի աճի գործընթացը դրա կիրառման և զարգացման անկյունաքարն է: Անընդհատ տեխնոլոգիական նորարարության և օպտիմալացման միջոցով այս երեք աճի մեթոդները կատարում են իրենց համապատասխան դերը՝ տարբեր առիթների կարիքները բավարարելու համար, ապահովելով սիլիցիումի կարբիդի կարևոր դիրքը: Հետազոտությունների և տեխնոլոգիական առաջընթացի խորացմանը զուգընթաց, սիլիցիումի կարբիդային նյութերի աճի գործընթացը կշարունակի օպտիմալացվել, և էլեկտրոնային սարքերի աշխատանքը կբարելավվի:
(գրաքննություն)
Հրապարակման ժամանակը. Հունիս-23-2024