Xalên Sereke ji bo Amadekirina Krîstala Tekane ya Karbîda Silîkonê ya Kalîteya Bilind

Rêbazên sereke ji bo amadekirina krîstala yekane ya silîkonê ev in: Veguhestina Fizîkî ya Buharê (PVT), Mezinbûna Çareseriya Jorîn-Tovkirî (TSSG), û Depozîsyona Buhara Kîmyewî ya Germahiya Bilind (HT-CVD). Di nav van de, rêbaza PVT di hilberîna pîşesaziyê de bi berfirehî tê pejirandin ji ber alavên wê yên hêsan, hêsaniya kontrolkirinê, û lêçûnên kêm ên alav û xebitandinê.

Xalên Teknîkî yên Sereke ji bo Mezinbûna PVT ya Krîstalên Karbîda Sîlîkonê

Dema ku krîstalên karbîda silîkonê bi karanîna rêbaza Veguhestina Buxara Fizîkî (PVT) têne mezin kirin, divê aliyên teknîkî yên jêrîn werin hesibandin:

1. Paqijiya Materyalên Grafîtê di Odeya Mezinbûnê de: Divê rêjeya nepakiyê di pêkhateyên grafîtê de ji 5×10⁻⁶ kêmtir be, lê divê rêjeya nepakiyê di felta îzolasyonê de ji 10×10⁻⁶ kêmtir be. Pêdivî ye ku hêmanên wekî B û Al di binê 0.1×10⁻⁶ de bimînin.
2. Hilbijartina Polarîteya Rast a Krîstala Tovê: Lêkolînên empîrîk nîşan didin ku rûyê C (0001) ji bo mezinbûna krîstalên 4H-SiC guncaw e, lê rûyê Si (0001) ji bo mezinbûna krîstalên 6H-SiC tê bikar anîn.
3. Bikaranîna Krîstalên Tovên Derveyî Temxanê: Krîstalên tovên derveyî temxanê dikarin simetrîya mezinbûna krîstalê biguherînin, û kêmasiyên di krîstalê de kêm bikin.
4. Pêvajoya Girêdana Krîstala Tovê ya Kalîteya Bilind.
5. Parastina Îstîqrara Navrûya Mezinbûna Krîstal di Dema Çerxa Mezinbûnê de.

Teknolojiyên Sereke ji bo Mezinbûna Krîstala Karbîda Silîkonê

1. Teknolojiya Dopîngê ji bo Toza Karbîda Silîkonê
   Dopkirina toza karbîda silîkonê bi mîqdarek guncaw a Ce dikare mezinbûna krîstalên yekane yên 4H-SiC stabîl bike. Encamên pratîkî nîşan didin ku dopkirina Ce dikare:

• Rêjeya mezinbûna krîstalên karbîda silîkonê zêde bike.
• Asta mezinbûna krîstalan kontrol bike, ew yekrengtir û birêkûpêktir bike.
• Pêkhatina qirêjiyê tepeser dike, kêmasiyan kêm dike û hilberîna krîstalên yek-krîstal û yên bi kalîte bilind hêsan dike.
• Korozyona piştê ya krîstalê asteng dike û hilberîna yek krîstalê baştir dike.

• Teknolojiya Kontrolkirina Gradienta Germahiya Aksiyal û Radyal
  Gradîyana germahiya eksenî di serî de bandorê li ser celeb û karîgeriya mezinbûna krîstalê dike. Gradîyaneke germahiyê ya pir kêm dikare bibe sedema çêbûna polîkrîstalîn û rêjeyên mezinbûnê kêm bike. Gradîyanên germahiyê yên eksenî û radyal ên guncaw mezinbûna bilez a krîstala SiC hêsan dikin di heman demê de kalîteya krîstalê ya sabît diparêzin.
• Teknolojiya Kontrolkirina Dislokasyona Balafirê Basal (BPD)
  Kêmasiyên BPD bi piranî dema ku stresa birînê ya di krîstalê de ji stresa birînê ya krîtîk a SiC derbas dibe derdikevin holê, û sîstemên şemitînê çalak dikin. Ji ber ku BPD li gorî rêça mezinbûna krîstalê perpendîkular in, ew bi giranî di dema mezinbûn û sarbûna krîstalê de çêdibin.
• Teknolojiya Rêkxistina Rêjeya Pêkhatina Qonaxa Buharê
  Zêdekirina rêjeya karbon-bi-sîlîkonê di jîngeha mezinbûnê de tedbîrek bi bandor e ji bo îstîqrarkirina mezinbûna krîstala yekane. Rêjeyek bilindtir a karbon-bi-sîlîkonê kombûna gavên mezin kêm dike, agahdariya mezinbûna rûyê krîstala tov diparêze, û çêbûna polîtîpê tepeser dike.
• Teknolojiya Kontrolkirina Kêm-Stresê
  Stresa di dema mezinbûna krîstalê de dikare bibe sedema xwarbûna rûberên krîstalê, ku bibe sedema kalîteya krîstalê ya nebaş an jî şikestin. Stresa bilind di heman demê de jihevçûnên rûbera bingehîn zêde dike, ku dikare bandorek neyînî li ser kalîteya qata epitaksiyal û performansa cîhazê bike.

Wêneya skankirina wafera SiC ya 6 înç

Rêbazên Kêmkirina Stresê di Krîstalan de:

• Belavkirina qada germahiyê û parametreyên pêvajoyê rast bikin da ku mezinbûna nêzîk-hevseng a krîstalên yekane yên SiC gengaz bikin.
• Ji bo ku krîstal bi sînorkirinên herî kêm azad bibin, avahiya xaçerêyê baştir bikin.
• Teknîkên sabîtkirina krîstala tov biguherînin da ku nelihevhatina berfirehbûna germî ya di navbera krîstala tov û girêderê grafîtê de kêm bikin. Rêbazek hevpar ew e ku di navbera krîstala tov û girêderê grafîtê de valahiyek 2 mm were hiştin.
• Pêvajoyên tavkirinê bi pêkanîna tavkirina firnê ya di cîh de, û sererastkirina germahî û dema tavkirinê ji bo sivikkirina bi tevahî ya stresa navxweyî, baştir bikin.

Trendên Pêşerojê di Teknolojiya Mezinbûna Krîstala Karbîda Silîkonê de

Li pêşerojê, teknolojiya amadekirina krîstala yekane ya SiC-ya bi kalîte bilind dê di van aliyan de pêş bikeve:

1. Mezinbûna Mezin
   Qûtra krîstalên yekane yên silicon carbide ji çend mîlîmetreyan ber bi mezinahiyên 6 înç, 8 înç û heta mezinahiyên 12 înç mezintir ve pêşketiye. Krîstalên SiC yên bi qûtra mezin karîgeriya hilberînê baştir dikin, lêçûnan kêm dikin û daxwazên cîhazên bi hêza bilind bicîh tînin.
2. Mezinbûna Kalîteya Bilind
   Krîstalên yekane yên SiC yên bi kalîte ji bo cîhazên performansa bilind girîng in. Her çend pêşketineke girîng hatibe kirin jî, kêmasiyên wekî mîkroborî, jihevketin û qirêjî hîn jî hene, ku bandorê li performans û pêbaweriya cîhazê dikin.
3. Kêmkirina Mesrefan
   Bihayê bilind ê amadekirina krîstala SiC sepandina wê di hin waran de sînordar dike. Baştirkirina pêvajoyên mezinbûnê, baştirkirina karîgeriya hilberînê û kêmkirina lêçûnên madeyên xav dikarin bibin alîkar ku lêçûnên hilberînê kêm bibin.
4. Mezinbûna Zîrek
   Bi pêşketinên di warê AI û daneyên mezin de, teknolojiya mezinbûna krîstala SiC dê çareseriyên jîr zêdetir qebûl bike. Çavdêrîkirin û kontrola rast-dem bi karanîna sensor û pergalên otomatîk dê aramiya pêvajoyê û kontrolkirinê zêde bike. Wekî din, analîtîkên daneyên mezin dikarin parametreyên mezinbûnê çêtir bikin, kalîteya krîstal û karîgeriya hilberînê baştir bikin.

Teknolojiya amadekirina krîstala yekane ya karbîda silîkonê ya bi kalîte bilind di lêkolîna materyalên nîvconductor de xalek sereke ye. Her ku teknolojî pêşve diçe, teknîkên mezinbûna krîstala SiC dê berdewam bikin, û bingehek zexm ji bo serîlêdanên di zeviyên germahiya bilind, frekansa bilind û hêza bilind de peyda dikin.