کاربید سیلیکون (SiC)، به عنوان نوعی ماده نیمه هادی با شکاف پهن، نقش مهمی را در کاربرد علم و فناوری مدرن ایفا می کند. کاربید سیلیکون دارای پایداری حرارتی عالی، تحمل میدان الکتریکی بالا، رسانایی عمدی و سایر خواص فیزیکی و نوری عالی است و به طور گسترده در دستگاه های الکترونیک نوری و دستگاه های خورشیدی استفاده می شود. با توجه به افزایش تقاضا برای دستگاه های الکترونیکی کارآمدتر و پایدارتر، تسلط بر فناوری رشد کاربید سیلیکون به یک نقطه داغ تبدیل شده است.
بنابراین چقدر در مورد فرآیند رشد SiC می دانید؟
امروز ما سه تکنیک اصلی برای رشد تک بلورهای کاربید سیلیکون را مورد بحث قرار خواهیم داد: انتقال فیزیکی بخار (PVT)، اپیتاکسی فاز مایع (LPE)، و رسوب شیمیایی بخار در دمای بالا (HT-CVD).
روش انتقال بخار فیزیکی (PVT)
روش انتقال فیزیکی بخار یکی از رایج ترین فرآیندهای رشد کاربید سیلیکون است. رشد کاربید سیلیکون تک کریستال عمدتاً به تصعید پودر سیک و رسوب مجدد روی کریستال بذر در شرایط دمای بالا بستگی دارد. در یک بوته گرافیتی بسته، پودر کاربید سیلیکون تا دمای بالا گرم می شود، از طریق کنترل گرادیان دما، بخار کاربید سیلیکون روی سطح کریستال دانه متراکم می شود و به تدریج یک بلور با اندازه بزرگ رشد می کند.
اکثریت قریب به اتفاق SiC تک کریستالی که ما در حال حاضر ارائه می کنیم از این طریق رشد می کنند. همچنین روش اصلی در صنعت است.
اپیتاکسی فاز مایع (LPE)
کریستال های کاربید سیلیکون توسط اپیتاکسی فاز مایع از طریق فرآیند رشد کریستال در سطح مشترک جامد و مایع تهیه می شوند. در این روش پودر سیلیکون کاربید در دمای بالا در محلول سیلیکون کربن حل می شود و سپس دما را پایین می آورند تا کاربید سیلیکون از محلول رسوب کرده و روی بلورهای بذر رشد کند. مزیت اصلی روش LPE توانایی به دست آوردن کریستال های با کیفیت بالا در دمای رشد پایین تر، هزینه نسبتا پایین و مناسب برای تولید در مقیاس بزرگ است.
رسوب بخار شیمیایی در دمای بالا (HT-CVD)
با وارد کردن گاز حاوی سیلیکون و کربن به محفظه واکنش در دمای بالا، لایه تک کریستالی کاربید سیلیکون از طریق واکنش شیمیایی مستقیماً بر روی سطح کریستال بذر رسوب می کند. مزیت این روش این است که سرعت جریان و شرایط واکنش گاز را می توان به طور دقیق کنترل کرد تا یک کریستال کاربید سیلیکون با خلوص بالا و عیوب کم به دست آید. فرآیند HT-CVD می‌تواند کریستال‌های کاربید سیلیکون با خواص عالی تولید کند، که به ویژه برای کاربردهایی که مواد با کیفیت بسیار بالا مورد نیاز است، ارزشمند است.
فرآیند رشد کاربید سیلیکون سنگ بنای کاربرد و توسعه آن است. از طریق نوآوری و بهینه سازی مداوم تکنولوژیکی، این سه روش رشد نقش مربوطه خود را برای رفع نیازهای مناسبت های مختلف ایفا می کنند و موقعیت مهم کاربید سیلیکون را تضمین می کنند. با تعمیق پیشرفت تحقیقات و فناوری، روند رشد مواد کاربید سیلیکون همچنان بهینه خواهد شد و عملکرد دستگاه های الکترونیکی بیشتر بهبود خواهد یافت.
(سانسور)
زمان ارسال: ژوئن-23-2024