Il-karbur tas-silikon (SiC), bħala tip ta' materjal semikonduttur b'band gap wiesa', għandu rwol dejjem aktar importanti fl-applikazzjoni tax-xjenza u t-teknoloġija moderna. Il-karbur tas-silikon għandu stabbiltà termali eċċellenti, tolleranza għolja tal-kamp elettriku, konduttività intenzjonata u proprjetajiet fiżiċi u ottiċi eċċellenti oħra, u jintuża ħafna f'apparati optoelettroniċi u apparati solari. Minħabba d-domanda dejjem tikber għal apparati elettroniċi aktar effiċjenti u stabbli, il-ħakma tat-teknoloġija tat-tkabbir tal-karbur tas-silikon saret punt kruċjali.
Allura kemm taf dwar il-proċess tat-tkabbir tas-SiC?
Illum se niddiskutu tliet tekniki ewlenin għat-tkabbir ta' kristalli singoli tal-karbur tas-silikon: trasport fiżiku tal-fwar (PVT), epitaxy tal-fażi likwida (LPE), u depożizzjoni kimika tal-fwar f'temperatura għolja (HT-CVD).
Metodu ta' Trasferiment Fiżiku tal-Fwar (PVT)
Il-metodu tat-trasferiment tal-fwar fiżiku huwa wieħed mill-proċessi tat-tkabbir tal-karbur tas-silikon l-aktar użati b'mod komuni. It-tkabbir tal-karbur tas-silikon kristallin wieħed jiddependi prinċipalment fuq is-sublimazzjoni tat-trab tas-siliċju u r-ridepożizzjoni fuq kristall taż-żerriegħa taħt kundizzjonijiet ta' temperatura għolja. Fi griġjol tal-grafita magħluq, it-trab tal-karbur tas-silikon jissaħħan għal temperatura għolja, permezz tal-kontroll tal-gradjent tat-temperatura, il-fwar tal-karbur tas-silikon jikkondensa fuq il-wiċċ tal-kristall taż-żerriegħa, u gradwalment jikber kristall wieħed ta' daqs kbir.
Il-maġġoranza l-kbira tas-SiC monokristallin li nipprovdu bħalissa huma magħmula b'dan il-mod ta' tkabbir. Huwa wkoll il-mod ewlieni fl-industrija.
Epitassija tal-fażi likwida (LPE)
Il-kristalli tal-karbur tas-silikon huma ppreparati permezz ta' epitaxy tal-fażi likwida permezz ta' proċess ta' tkabbir tal-kristalli fl-interfaċċja solidu-likwidu. F'dan il-metodu, it-trab tal-karbur tas-silikon jiġi maħlul f'soluzzjoni ta' silikon-karbonju f'temperatura għolja, u mbagħad it-temperatura titbaxxa sabiex il-karbur tas-silikon jiġi preċipitat mis-soluzzjoni u jikber fuq il-kristalli taż-żerriegħa. Il-vantaġġ ewlieni tal-metodu LPE huwa l-abbiltà li jinkisbu kristalli ta' kwalità għolja f'temperatura ta' tkabbir aktar baxxa, l-ispiża hija relattivament baxxa, u huwa adattat għal produzzjoni fuq skala kbira.
Depożizzjoni Kimika tal-Fwar f'Temperatura Għolja (HT-CVD)
Billi jiġi introdott il-gass li fih is-silikon u l-karbonju fil-kompartiment tar-reazzjoni f'temperatura għolja, is-saff ta' kristall wieħed tal-karbur tas-silikon jiġi depożitat direttament fuq il-wiċċ tal-kristall taż-żerriegħa permezz ta' reazzjoni kimika. Il-vantaġġ ta' dan il-metodu huwa li r-rata tal-fluss u l-kundizzjonijiet tar-reazzjoni tal-gass jistgħu jiġu kkontrollati b'mod preċiż, sabiex jinkiseb kristall tal-karbur tas-silikon b'purità għolja u ftit difetti. Il-proċess HT-CVD jista' jipproduċi kristalli tal-karbur tas-silikon bi proprjetajiet eċċellenti, li huwa partikolarment siewi għal applikazzjonijiet fejn huma meħtieġa materjali ta' kwalità għolja ħafna.
Il-proċess tat-tkabbir tal-karbur tas-silikon huwa l-pedament tal-applikazzjoni u l-iżvilupp tiegħu. Permezz ta' innovazzjoni teknoloġika u ottimizzazzjoni kontinwi, dawn it-tliet metodi ta' tkabbir għandhom ir-rwoli rispettivi tagħhom biex jissodisfaw il-ħtiġijiet ta' okkażjonijiet differenti, u jiżguraw il-pożizzjoni importanti tal-karbur tas-silikon. Bl-approfondiment tar-riċerka u l-progress teknoloġiku, il-proċess tat-tkabbir tal-materjali tal-karbur tas-silikon se jkompli jiġi ottimizzat, u l-prestazzjoni tal-apparati elettroniċi se titjieb aktar.
(ċensura)
Ħin tal-posta: 23 ta' Ġunju 2024