Physical Vapor Transport (PVT) ကို မိတ်ဆက်ခြင်း

SiC ၏ကိုယ်ပိုင်ဝိသေသလက္ခဏာများ၎င်း၏တစ်ခုတည်းသော crystal တိုးတက်မှုကိုဆုံးဖြတ်ရန်ပိုမိုခက်ခဲသည်။ လေထုဖိအားတွင် Si:C=1:1 အရည်အဆင့်မရှိခြင်းကြောင့်၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာစက်မှုလုပ်ငန်း၏ ပင်မရေစီးကြောင်းမှ လက်ခံကျင့်သုံးသည့် ပိုမိုရင့်ကျက်သောကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို ပိုမိုရင့်ကျက်သောကြီးထွားမှုနည်းလမ်း- ဖြောင့်ဆွဲနည်းကို ကြီးထွားရန်အတွက် အသုံးပြု၍မရပါ။ ကြီးထွားမှုနည်းလမ်းနှင့် အခြားနည်းလမ်းများ။ သီအိုရီတွက်ချက်မှုများပြီးနောက်၊ ဖိအား 105 atm နှင့် အပူချိန် 3200 ℃ ထက်မြင့်မှသာ Si:C = 1:1 solution ၏ stoichiometric ratio ကို ရနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ pvt နည်းလမ်းသည် လက်ရှိတွင် ပင်မရေစီးကြောင်းနည်းလမ်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။

PVT နည်းလမ်းသည် ကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ စက်ကိရိယာများ၊ ရိုးရှင်းပြီး ထိန်းချုပ်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်အတွက် လိုအပ်ချက်နည်းပါးပြီး နည်းပညာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုမှာ အတော်လေးရင့်ကျက်ပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းကို လုပ်ဆောင်ပြီးဖြစ်သည်။ PVT နည်းလမ်း၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို အောက်ပါပုံတွင် ပြထားသည်။

graphite crucible ၏ ပြင်ပအပူထိန်းသိမ်းမှုအခြေအနေကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် axial နှင့် radial အပူချိန်အကွက်များ၏ စည်းမျဉ်းကို သိရှိနိုင်သည်။ SiC အမှုန့်ကို အပူချိန်ပိုမြင့်သော ဂရပ်ဖိုက်သားဆောင်၏အောက်ခြေတွင် ထားရှိပြီး SiC အစေ့ပုံဆောင်ခဲကို အပူချိန်နိမ့်သည့် ဂရပ်ဖိုက်သားပေါက်၏ထိပ်တွင် တပ်ဆင်ထားသည်။ အမှုန့်နှင့် အစေ့ပုံဆောင်ခဲများကြား အကွာအဝေးကို ကြီးထွားလာနေသော ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုတည်းနှင့် အမှုန့်ကြားမှ ထိတွေ့ခြင်းမှ ရှောင်ရှားရန် ယေဘုယျအားဖြင့် ဆယ်မီလီမီတာအဖြစ် ထိန်းချုပ်ထားသည်။

အပူချိန် gradient သည် များသောအားဖြင့် 15-35°C/cm ကြားကာလတွင်ဖြစ်သည်။ ဖိအား 50-5000 Pa တွင် Inert gas ကို မီးဖိုထဲတွင် ထိန်းသိမ်းထားသည်။ SiC အမှုန့်ကို မတူညီသောအပူပေးနည်းများဖြင့် 2000-2500°C တွင် အပူပေးသည် (induction အပူနှင့် ခံနိုင်ရည်ရှိအပူပေးခြင်း၊ ဆက်စပ်ပစ္စည်းများမှာ induction furnace နှင့် resistance furnace) ဖြစ်ပြီး အမှုန့်ကြမ်းများသည် Si, Si, Si2C ကဲ့သို့သော ဓာတ်ငွေ့အဆင့် အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ်သို့ ပြိုကွဲသွားပါသည်။ ၊ SiC2 စသည်တို့သည် အစေ့၏ပုံဆောင်ခဲသို့ ဓာတ်ငွေ့ပိုက်လိုင်းဖြင့် အဆုံးသို့ ပို့ဆောင်ကြပြီး၊ SiC crystals များသည် တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲများ ကြီးထွားမှုရရှိရန် အစေ့၏ပုံဆောင်ခဲများပေါ်တွင် ပုံဆောင်ခဲများ ဖြစ်ကြသည်။ ၎င်း၏ပုံမှန်ကြီးထွားနှုန်းသည် 0.1-2mm/h ဖြစ်သည်။

လက်ရှိတွင် PVT နည်းလမ်းကို တီထွင်ပြီး ရင့်ကျက်လာကာ တစ်နှစ်လျှင် ရာနှင့်ချီသော အလုံးရေ ထောင်ပေါင်းများစွာ ထုတ်လုပ်မှုကို သိရှိနိုင်ကာ ၎င်း၏ စီမံဆောင်ရွက်သည့် အရွယ်အစားမှာ 6 လက်မဖြစ်လာပြီး ယခုအခါ 8 လက်မအထိ ဖွံ့ဖြိုးလာကာ ဆက်စပ်မှုများလည်း ရှိနေပါသည်။ ကုမ္ပဏီများသည် 8-inch substrate ချစ်ပ်နမူနာများကိုနားလည်သဘောပေါက်အောင်အသုံးပြုသည့်ကုမ္ပဏီများ။ သို့သော် PVT နည်းလမ်းတွင် အောက်ပါပြဿနာများ ရှိပါသေးသည်။

• အရွယ်အစားကြီးမားသော SiC အလွှာပြင်ဆင်မှုနည်းပညာသည် မရင့်ကျက်သေးပါ။ PVT နည်းလမ်းသည် longitudinal long thick တွင်သာရှိနိုင်သောကြောင့် transverse expansion ကိုနားလည်ရန်ခက်ခဲပါသည်။ ပိုကြီးသော အချင်း SiC wafer များရရှိရန် မကြာခဏ ငွေအမြောက်အမြား ရင်းနှီးမြှုပ်နှံရန် လိုအပ်ပြီး လက်ရှိ SiC wafer အရွယ်အစား ဆက်လက် ချဲ့ထွင်လာသည်နှင့်အမျှ ဤအခက်အခဲသည် တဖြည်းဖြည်း တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။ (Si ၏ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူတူပင်) ။
• PVT နည်းလမ်းဖြင့် စိုက်ပျိုးထားသော SiC အလွှာများတွင် လက်ရှိ ချို့ယွင်းချက်အဆင့်မှာ မြင့်မားနေသေးသည်။ အပြောင်းအရွှေ့များသည် ပိတ်ဆို့နေသော ဗို့အားကို လျှော့ချပေးပြီး SiC ကိရိယာများ၏ အသုံးချမှုကို ထိခိုက်စေသည့် SiC စက်ပစ္စည်းများ၏ ယိုစိမ့်လျှောစီးကြောင်းကို တိုးစေသည်။
• P-type substrate များသည် PVT ဖြင့် ပြင်ဆင်ရန် ခက်ခဲသည်။ လောလောဆယ် SiC စက်ပစ္စည်းများသည် အဓိကအားဖြင့် တစ်ဖက်သတ်စက်များဖြစ်သည်။ အနာဂတ်တွင် ဗို့အားမြင့် bipolar စက်များသည် p-type အလွှာများ လိုအပ်မည်ဖြစ်သည်။ p-type အလွှာကိုအသုံးပြုခြင်းသည် N-type epitaxial ၏ကြီးထွားမှုကိုနားလည်နိုင်သည်၊ N-type epitaxial ၏ကြီးထွားမှုနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက SiC ကိရိယာများ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုပိုမိုတိုးတက်စေနိုင်သည်။