Rêbazên sereke ji bo mezinbûna krîstalên yekane yên karbîda silîkonê ev in: Veguhestina Fizîkî ya Buxarê (PVT), Mezinbûna Çareseriya Jorîn-Tovkirî (TSSG), û Depozîsyona Buxara Kîmyewî ya Germahiya Bilind (HT-CVD).

Di nav van de, rêbaza PVT ji ber sazkirina alavên wê ya nisbeten hêsan, hêsaniya xebitandin û kontrolkirinê, û lêçûnên kêmtir ên alav û xebitandinê, bûye teknîka sereke ji bo hilberîna pîşesaziyê.

---

Xalên Teknîkî yên Sereke yên Mezinbûna Krîstala SiC bi Bikaranîna Rêbaza PVT

Ji bo mezinbûna krîstalên karbîda silîkonê bi karanîna rêbaza PVT, divê çend aliyên teknîkî bi baldarî werin kontrol kirin:

1. Paqijiya Materyalên Grafîtê di Zeviya Termal de
   Materyalên grafîtê yên ku di qada germî ya mezinbûna krîstalan de têne bikar anîn divê şertên paqijiyê yên hişk bicîh bînin. Naveroka nepakiyê di pêkhateyên grafîtê de divê ji 5×10⁻⁶ kêmtir be, û ji bo feltên îzolekirinê jî ji 10×10⁻⁶ kêmtir be. Bi taybetî, naveroka boron (B) û alumînyûm (Al) divê her yek ji wan ji 0.1×10⁻⁶ kêmtir be.

2. Polarîteya Rast a Krîstala Tov
   Daneyên empîrîkî nîşan didin ku rûyê C (0001) ji bo mezinbûna krîstalên 4H-SiC guncaw e, lê rûyê Si (0001) ji bo mezinbûna 6H-SiC guncaw e.

3. Bikaranîna Krîstalên Tovê Off-Axis
   Toxmên derveyî eksena dikarin simetrîya mezinbûnê biguherînin, kêmasiyên krîstalê kêm bikin, û qalîteya krîstalê çêtir bikin.

4. Teknîka Girêdana Krîstala Tovê ya Pêbawer
   Girêdana rast a di navbera krîstala tov û girêder de ji bo îstîqrarê di dema mezinbûnê de girîng e.

5. Parastina Seqamgîriya Navrûya Mezinbûnê
   Di tevahiya çerxa mezinbûna krîstalê de, divê rûbera mezinbûnê sabît bimîne da ku pêşveçûna krîstalê ya bi kalîte bilind were misoger kirin.

 

---

Teknolojiyên Sereke di Mezinbûna Krîstala SiC de

1. Teknolojiya Dopîngê ji bo Powdera SiC

Dopkirina toza SiC bi seryûmê (Ce) dikare mezinbûna yek polîtîpek wekî 4H-SiC stabîl bike. Pratîkê nîşan daye ku dopkirina Ce dikare:

• Rêjeya mezinbûna krîstalên SiC zêde bike;

• Ji bo mezinbûnek yekreng û arasteyîtir, arasteya krîstalan baştir bike;

• Kêmkirina qirêjî û kêmasiyan;

• Korozyona pişta krîstalê tepeser bike;

• Rêjeya hilberîna krîstala yekane zêde bikin.

2. Kontrolkirina Gradientên Termal ên Aksiyal û Radyal

Gradîyentên germahiya eksenî bandorê li ser polîtypa krîstal û rêjeya mezinbûnê dikin. Gradîyentek pir piçûk dikare bibe sedema têkelbûna polîtypê û kêmkirina veguhastina materyalê di qonaxa buharê de. Çêtirkirina gradîyentên eksenî û radyal ji bo mezinbûna krîstal a bilez û aram bi kalîteyek domdar girîng e.

3. Teknolojiya Kontrolkirina Dislokasyona Balafirê Basal (BPD)

BPD bi giranî ji ber stresa şikestinê ya ku di krîstalên SiC de ji eşika krîtîk derbas dibe, sîstemên şemitînê çalak dike, çêdibin. Ji ber ku BPD li gorî rêça mezinbûnê perpendîkular in, ew bi gelemperî di dema mezinbûn û sarbûna krîstalan de derdikevin. Kêmkirina stresa navxweyî dikare dendika BPD bi girîngî kêm bike.

4. Kontrolkirina Rêjeya Pêkhatina Qonaxa Buharê

Zêdekirina rêjeya karbon-bi-sîlîkonê di qonaxa buharê de rêbazek îsbatkirî ye ji bo pêşvebirina mezinbûna yek polîtîpê. Rêjeyek bilind a C/Si kombûna makrostemê kêm dike û mîrateya rûyê ji krîstala tov diparêze, bi vî rengî çêbûna polîtîpên nexwestî tepeser dike.

5. Teknîkên Mezinbûnê yên Kêm-Stres

Stres di dema mezinbûna krîstalan de dibe ku bibe sedema rûberên torê yên xwar, şikestin û dendikên BPD-ê yên bilindtir. Ev kêmasî dikarin derbasî tebeqeyên epitaksiyal bibin û bandorek neyînî li ser performansa cîhazê bikin.

Çend stratejî ji bo kêmkirina stresa krîstala navxweyî ev in:

• Verastkirina belavkirina qada germî û parametreyên pêvajoyê ji bo pêşvebirina mezinbûna nêzîkî hevsengiyê;

• Çêtirkirina sêwirana xaçerêyê da ku krîstal bêyî astengkirina mekanîkî bi azadî mezin bibe;

• Baştirkirina mîhenga ragira tov ji bo kêmkirina nelihevhatina berfirehbûna germî ya di navbera tov û grafîtê de di dema germkirinê de, pir caran bi hiştina valahiyek 2 mm di navbera tov û ragir de;

• Rafînerkirina pêvajoyên germkirinê, hiştina ku krîstal bi firnê re sar bibe, û sererastkirina germahî û demdirêjiyê ji bo sivikkirina tevahî ya stresa navxweyî.

---

Trendên Teknolojiya Mezinbûna Krîstala SiC

1. Mezinahiyên Krîstalê yên Mezintir
Qûtra krîstalên yekane yên SiC ji çend mîlîmetreyan bo waferên 6 înç, 8 înç û heta 12 înç zêde bûne. Waferên mezintir karîgeriya hilberînê zêde dikin û lêçûnan kêm dikin, di heman demê de daxwazên sepanên cîhazên bi hêza bilind bicîh tînin.

2. Kalîteya Krîstal a Bilindtir
Krîstalên SiC yên bi kalîte ji bo cîhazên performansa bilind girîng in. Tevî pêşkeftinên girîng, krîstalên heyî hîn jî kêmasiyên wekî mîkroborî, jihevketin û qirêjî nîşan didin, ku hemî dikarin performans û pêbaweriya cîhazê xirab bikin.

3. Kêmkirina Mesrefan
Hilberîna krîstala SiC hîn jî nisbeten biha ye, ku pejirandina berfirehtir sînordar dike. Kêmkirina lêçûnan bi rêya pêvajoyên mezinbûnê yên çêtirînkirî, zêdebûna karîgeriya hilberînê, û lêçûnên kêmtir ên madeya xav ji bo berfirehkirina sepanên bazarê girîng e.

4. Hilberîna Jîr
Bi pêşketinên di warê zekaya sûnî û teknolojiyên daneyên mezin de, mezinbûna krîstala SiC ber bi pêvajoyên jîr û otomatîk ve diçe. Sensor û pergalên kontrolê dikarin şert û mercên mezinbûnê di wextê rast de bişopînin û rast bikin, aramiya pêvajoyê û pêşbînîkirinê baştir bikin. Analîzên daneyan dikarin parametreyên pêvajoyê û kalîteya krîstalê bêtir çêtir bikin.

Pêşxistina teknolojiya mezinbûna krîstala yekane ya SiC ya bi kalîte bilind di lêkolîna materyalên nîvconductor de mijarek sereke ye. Her ku teknolojî pêşve diçe, rêbazên mezinbûna krîstal dê berdewam bikin û baştir bibin, û bingehek zexm ji bo sepanên SiC di cîhazên elektronîkî yên germahiya bilind, frekansa bilind û hêza bilind de peyda bikin.