Àwọn ọ̀nà pàtàkì fún gbígbin àwọn kirisita silikoni carbide kan ṣoṣo ni Physical Vapor Transport (PVT), Top-Seeded Solution Growth (TSSG), àti High-Temperature Chemical Vapor Deposition (HT-CVD).

Láàrin ìwọ̀nyí, ọ̀nà PVT ti di ọ̀nà pàtàkì fún iṣẹ́ àgbékalẹ̀ ilé iṣẹ́ nítorí pé ó rọrùn láti ṣètò àwọn ohun èlò, ó rọrùn láti lò àti láti ṣàkóso wọn, ó sì dín iye owó tí wọ́n fi ń ṣiṣẹ́ àti ohun èlò kù.

---

Awọn aaye imọ-ẹrọ pataki ti idagbasoke kirisita SiC nipa lilo Ọna PVT

Láti gbin àwọn kirisita silikoni carbide nípa lílo ọ̀nà PVT, ọ̀pọ̀ ẹ̀ka ìmọ̀-ẹ̀rọ gbọ́dọ̀ wà ní ìṣọ́ra:

1. Ìmọ́tótó Àwọn Ohun Èlò Gráfítì Nínú Ọgbà Ìgbóná
   Àwọn ohun èlò graphite tí a lò nínú pápá ooru ìdàgbàsókè kristali gbọ́dọ̀ bá àwọn ohun tí a béèrè fún ìwẹ̀nùmọ́ mu. Àkóónú àìmọ́ nínú àwọn ohun èlò graphite gbọ́dọ̀ wà ní ìsàlẹ̀ 5×10⁻⁶, àti fún àwọn aṣọ ìdábòbò tí ó wà ní ìsàlẹ̀ 10×10⁻⁶. Ní pàtàkì, àkóónú boron (B) àti aluminiomu (Al) gbọ́dọ̀ wà ní ìsàlẹ̀ 0.1×10⁻⁶ kọ̀ọ̀kan.

2. Polarity tó tọ́ ti Kirisita irugbin
   Àwọn ìwádìí tó ṣe àgbéyẹ̀wò fihàn pé ojú C (0001) yẹ fún gbígbin àwọn kirisita 4H-SiC, nígbàtí ojú Si (0001) yẹ fún ìdàgbàsókè 6H-SiC.

3. Lilo Awọn Kirisita Irugbin Off-Axis
   Àwọn irugbin tí kò sí ní ipò kejì lè yí ìdàgbàsókè padà, dín àbùkù kristali kù, kí ó sì mú kí dídára kristali náà dára síi.

4. Ìlànà Ìsopọ̀ Kírísítà Irúgbìn Gbẹ́kẹ̀lé
   Ìsopọ̀ tó dára láàárín kírísítà èso àti ohun tó ní í ṣe pẹ̀lú rẹ̀ ṣe pàtàkì fún ìdúróṣinṣin nígbà ìdàgbàsókè.

5. Mimu Iduroṣinṣin ti Isopọ Idagbasoke
   Ní gbogbo ìgbà tí a bá ń gbé kirisita, ìdàgbàsókè gbọ́dọ̀ dúró ṣinṣin láti rí i dájú pé kirisita náà ní ìdàgbàsókè tó ga.

 

---

Àwọn Ìmọ̀-ẹ̀rọ Àkójọpọ̀ nínú Ìdàgbàsókè Kírísítà SíC

1. Imọ-ẹrọ Doping fun Lulú SiC

Lúùlù SiC tí a fi cerium (Ce) ṣe lè mú kí ìdàgbàsókè irú polytype kan ṣoṣo bíi 4H-SiC dúró ṣinṣin. Ìdánwò ti fihàn pé Cé doping lè:

• Mu oṣuwọn idagbasoke awọn kirisita SiC pọ si;

• Mu iṣalaye kirisita dara si fun idagbasoke ti o dọgba ati itọsọna diẹ sii;

• Dín àwọn ohun àìmọ́ àti àbùkù kù;

• Dín ìbàjẹ́ ẹ̀yìn kirisita kù;

• Mu oṣuwọn ikore kristali kan pọ si.

2. Ìṣàkóso Àwọn Gradients Axial àti Radial Thermal

Àwọn ìyípadà ìgbóná axial ní ipa lórí ìpele polytype crystal àti ìpele ìdàgbàsókè. Ìpele gradient tí ó bá kéré jù lè yọrí sí àwọn ìfàsẹ́yìn polytype àti ìdínkù ìrìn ohun èlò nínú ìpele vapor. Ṣíṣe àtúnṣe àwọn ìpele axial àti radial jẹ́ pàtàkì fún ìdàgbàsókè kristali kíákíá àti dídúró ṣinṣin pẹ̀lú dídára déédé.

3. Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ìṣàkóso Ìyọkúrò Pẹ̀tẹ́lẹ̀ Basal (BPD)

Àwọn BPD máa ń ṣẹ̀dá nítorí pé wọ́n ń lo agbára ìdènà tí ó ju ààlà pàtàkì lọ nínú àwọn kirisita SiC, èyí sì máa ń mú kí àwọn ètò ìdènà ṣiṣẹ́. Nítorí pé àwọn BPD máa ń dúró ní ìtòsí ìdàgbàsókè, wọ́n sábà máa ń wáyé nígbà tí kristal bá ń dàgbà àti nígbà tí ó bá ń tutù. Dídín wahala inú kù lè dín ìwọ̀n BPD kù ní pàtàkì.

4. Iṣakoso Ipin Apapo Ipele Afẹ́fẹ́

Pípọ̀ sí ìpíndọ́gba carbon-to-silicon ní ìpele vapor jẹ́ ọ̀nà tí a fìdí rẹ̀ múlẹ̀ fún gbígbé ìdàgbàsókè polytype kan ṣoṣo ga. Ìpíndọ́gba C/Si gíga dín ìṣùpọ̀ macrostep kù, ó sì ń pa ogún ilẹ̀ mọ́ láti inú crystal irugbin, èyí sì ń dín ìṣẹ̀dá polytypes tí a kò fẹ́ kù.

5. Àwọn Ọ̀nà Ìdàgbàsókè Wàhálà Kekere

Wàhálà nígbà tí krístà bá ń dàgbà lè fa àwọn ìlà tí ó tẹ̀, ìfọ́, àti ìwọ̀n BPD tí ó ga jù. Àwọn àbùkù wọ̀nyí lè lọ sí àwọn ìpele epitaxial kí wọ́n sì ní ipa búburú lórí iṣẹ́ ẹ̀rọ náà.

Ọpọlọpọ awọn ọgbọn lati dinku wahala inu kristali ni:

• Ṣíṣe àtúnṣe ìpínkiri pápá ooru ati awọn pàrámítà ilana lati ṣe igbelaruge idagbasoke nitosi-iwọntunwọnsi;

• Ṣíṣe àgbékalẹ̀ àgbékalẹ̀ láti jẹ́ kí kírísítà náà dàgbà láìsí ìdíwọ́ ẹ̀rọ;

• Ṣíṣe àtúnṣe sí ìṣètò ohun tí a fi ń gbé irúgbìn láti dín àìbáramu ìfàsẹ́yìn ooru láàárín irúgbìn àti graphite nígbà ìgbóná, nígbà gbogbo nípa fífi àlàfo 2 mm sílẹ̀ láàárín irúgbìn àti ohun tí a fi ń gbé e;

• Ṣíṣe àtúnṣe àwọn ìlànà ìtúpalẹ̀, jíjẹ́ kí kírísítà náà tutù pẹ̀lú iná mànàmáná, àti ṣíṣàtúnṣe ìwọ̀n otútù àti àkókò láti dín ìdààmú inú kù pátápátá.

---

Awọn aṣa ninu Imọ-ẹrọ Idagbasoke SiC Crystal

1. Àwọn Ìwọ̀n Kírísítà Tóbi Jù
Àwọn ìwọ̀n ìbúgbàù SiC kan ṣoṣo ti pọ̀ sí i láti ìwọ̀n mílímítà díẹ̀ sí ìwọ̀n 6-inch, 8-inch, àti àní àwọn 12-inch wafers. Àwọn wafers tó tóbi jù ń mú kí iṣẹ́ ṣíṣe pọ̀ sí i, wọ́n sì ń dín owó kù, nígbà tí wọ́n ń bá àwọn ohun èlò tó lágbára mu.

2. Didara Kirisita Ti o Ga Ju
Àwọn kirisita SiC tó ga jùlọ ṣe pàtàkì fún àwọn ẹ̀rọ tó ń ṣiṣẹ́ dáadáa. Láìka àwọn àtúnṣe tó ṣe pàtàkì sí, àwọn kirisita tó wà lọ́wọ́lọ́wọ́ ṣì ń fi àwọn àbùkù bíi micropipes, dislocations, àti èérí hàn, gbogbo èyí tó lè ba iṣẹ́ ẹ̀rọ àti ìgbẹ́kẹ̀lé rẹ̀ jẹ́.

3. Idinku Iye owo
Iṣẹ́dá kirisita SiC ṣì gbowó púpọ̀, ó sì ń dín ìlò rẹ̀ kù. Dín owó kù nípasẹ̀ àwọn ìlànà ìdàgbàsókè tí a ṣe àtúnṣe, mímú iṣẹ́ ṣíṣe pọ̀ sí i, àti ìdínkù owó ohun èlò aise jẹ́ pàtàkì fún fífẹ̀ sí i.

4. Iṣelọpọ Ọlọgbọn
Pẹ̀lú ìlọsíwájú nínú ìmọ̀ ọgbọ́n àtọwọ́dá àti ìmọ̀ ẹ̀rọ data ńlá, ìdàgbàsókè kristali SiC ń lọ sí àwọn ilana ọlọ́gbọ́n àti aládàáṣe. Àwọn sensọ̀ àti àwọn ètò ìṣàkóso le ṣe àkíyèsí àti ṣàtúnṣe àwọn ipò ìdàgbàsókè ní àkókò gidi, èyí tí ó ń mú ìdúróṣinṣin ilana àti àsọtẹ́lẹ̀ sunwọ̀n síi. Àtúpalẹ̀ data le ṣe àtúnṣe sí àwọn pàrámítà ilana àti dídára kristali.

Ìdàgbàsókè ìmọ̀ ẹ̀rọ ìdàgbàsókè SiC kan ṣoṣo tó ga jùlọ jẹ́ àfiyèsí pàtàkì nínú ìwádìí àwọn ohun èlò semiconductor. Bí ìmọ̀ ẹ̀rọ ṣe ń tẹ̀síwájú, àwọn ọ̀nà ìdàgbàsókè kristali yóò máa tẹ̀síwájú láti dàgbàsókè àti láti mú sunwọ̀n síi, èyí yóò sì pèsè ìpìlẹ̀ tó lágbára fún àwọn ohun èlò SiC nínú àwọn ẹ̀rọ itanna oníwọ̀n otútù gíga, ìgbóná gíga, àti agbára gíga.