Ụzọ ndị bụ isi e si akụ mkpụrụ kristal silicon carbide gụnyere Njem Nnụnụ Efu (PVT), Uto Ngwọta Mkpụrụ Kachasị Elu (TSSG), na Nwepụ Mmiri Kemịkalụ Elu-Okpomọkụ (HT-CVD).

N'ime ihe ndị a, usoro PVT abụrụla usoro kachasị mkpa maka mmepụta ụlọ ọrụ n'ihi na ọ dị mfe ịtọlite ​​​​ngwaọrụ ya, ịdị mfe nke ọrụ na njikwa, yana obere ngwa na ọnụ ahịa ọrụ.

---

Isi ihe teknụzụ dị mkpa nke uto kristal SiC site na iji usoro PVT

Iji zụlite kristal silicon carbide site na iji usoro PVT, a ga-achịkwa ọtụtụ akụkụ teknụzụ nke ọma:

1. Ịdị ọcha nke ihe ndị e ji graphite mee n'ọhịa okpomọkụ
   Ihe ndị e ji graphite mee n'ọhịa okpomọkụ nke kristal ga-emezurịrị ihe achọrọ maka ịdị ọcha siri ike. Ihe ndị dị na graphite kwesịrị ịdị n'okpuru 5 × 10⁻⁶, nakwa maka ihe mkpuchi mkpuchi n'okpuru 10 × 10⁻⁶. N'ụzọ doro anya, ihe dị na boron (B) na aluminom (Al) ga-adị n'okpuru 0.1 × 10⁻⁶.

2. Polarity Ziri Ezi nke Crystal Mkpụrụ
   Ihe ndekọ empirical na-egosi na ihu C (0001) dabara adaba maka ịkụ kristal 4H-SiC, ebe ihu Si (0001) dabara adaba maka uto 6H-SiC.

3. Ojiji nke kristal mkpụrụ Off-Axis
   Mkpụrụ ndị na-anaghị etolite nwere ike ịgbanwe nha nhata uto, belata ntụpọ kristal, ma kwalite mma kristal ka mma.

4. Usoro Njikọta Crystal Mkpụrụ A Pụrụ Ịtụkwasị Obi
   Njikọ kwesịrị ekwesị n'etiti kristal mkpụrụ na ihe e ji ejide ya dị mkpa maka iguzosi ike n'ezi ihe n'oge uto.

5. Ịnọgide na-enwe nguzozi nke njikọ uto
   N'oge usoro uto kristal dum, njikọ uto ahụ aghaghị ịnọgide na-eguzosi ike iji hụ na mmepe kristal dị elu.

 

---

Teknụzụ Isi na uto SiC Crystal

1. Teknụzụ Doping maka ntụ ntụ SiC

Ntụ ntụ SiC nke e ji cerium (Ce) mee nwere ike ime ka uto nke otu ụdị polytype dị ka 4H-SiC sie ike. Omume egosila na Ce doping nwere ike:

• Mee ka mmụba nke kristal SiC dịkwuo elu;

• Meziwanye nhazi kristal maka uto otu na nke ntụzịaka;

• Belata ihe ndị na-adịghị ọcha na ntụpọ;

• Na-egbochi ire ere azụ nke kristal ahụ;

• Mee ka ọnụego mkpụrụ kristal otu dịkwuo mma.

2. Njikwa nke Axial na Radial Thermal Gradients

Usoro okpomọkụ axial na-emetụta ụdị kristal na ọnụego uto. Usoro okpomọkụ nke pere mpe nwere ike ibute ntinye polytype na mbelata njem ihe na usoro uzuoku. Imeziwanye usoro okpomọkụ axial na radial dị oke mkpa maka uto kristal ngwa ngwa na nke kwụsiri ike yana ịdị mma na-adịgide adịgide.

3. Teknụzụ Njikwa Mgbapụ Ebe Basal (BPD)

BPD na-etolitekarị n'ihi nrụgide shear gafere oke dị mkpa na kristal SiC, na-eme ka sistemụ slip rụọ ọrụ. Ebe ọ bụ na BPD na-adabere na ntụzịaka uto, ha na-ebilitekarị n'oge uto kristal na oyi. Ibelata nrụgide dị n'ime nwere ike ibelata njupụta BPD nke ukwuu.

4. Njikwa Oke Nhazi nke Upo

Ịbawanye oke carbon-to-silicon n'oge uzuoku bụ ụzọ a nwapụtara maka ịkwalite uto otu ụdị polytype. Oke C/Si dị elu na-ebelata mkpokọta macrostep ma na-ejigide ihe nketa elu site na kristal mkpụrụ, si otú a na-egbochi mmepụta nke ụdị polytypes ndị a na-achọghị.

5. Usoro maka uto obere nrụgide

Nrụgide n'oge uto kristal nwere ike ibute oghere lattice gbagọrọ agbagọ, mgbawa, na njupụta BPD dị elu. Nrụhie ndị a nwere ike ibuga n'ime akwa epitaxial ma nwee mmetụta ọjọọ na arụmọrụ ngwaọrụ.

Ọtụtụ atụmatụ iji belata nrụgide kristal dị n'ime gụnyere:

• Ịgbanwe nkesa okpomọkụ na paramita usoro iji kwalite uto nha nhata nso;

• Nhazi nke ihe mkpuchi iji mee ka kristal ahụ too nke ọma n'enweghị ihe mgbochi igwe;

• Ịkwalite nhazi onye na-ejide mkpụrụ iji belata enweghị nkwekọ na mgbasawanye okpomọkụ dị n'etiti mkpụrụ na graphite n'oge a na-ekpo ọkụ, ọtụtụ mgbe site n'ịhapụ oghere 2 mm n'etiti mkpụrụ na onye na-ejide ya;

• Ime ka usoro ịchacha ihe dị n'ime mmiri dị ọcha, ime ka kristal ahụ jụọ oyi site na iji ọkụ mee ihe, na ịgbanwe okpomọkụ na oge iji belata nrụgide dị n'ime.

---

Usoro na Teknụzụ SiC Crystal Growth

1. Nha kristal buru ibu
Dayameta kristal SiC amụbaala site na milimita ole na ole ruo sentimita isii, sentimita asatọ, na ọbụna sentimita iri na abụọ. Wafer ndị buru ibu na-eme ka mmepụta ha dịkwuo mma ma belata ọnụ ahịa ha, ebe ha na-emezu ihe achọrọ maka ngwa ngwaọrụ dị ike.

2. Ogo kristal dị elu
Kristal SiC dị elu dị oke mkpa maka ngwaọrụ ndị nwere arụmọrụ dị elu. N'agbanyeghị nnukwu mmezi, kristal ndị dị ugbu a ka na-egosipụta ntụpọ dịka obere paịpụ, mgbanwe, na ihe ndị na-adịghị mma, ihe niile nwere ike imebi arụmọrụ na ntụkwasị obi nke ngwaọrụ.

3. Mbelata ọnụ ahịa
Mmepụta kristal SiC ka dị oke ọnụ, na-egbochi nnabata sara mbara. Mbelata ọnụ ahịa site na usoro uto kachasị mma, mmụba arụmọrụ mmepụta, na mbelata ọnụ ahịa ihe eji emepụta ihe dị oke mkpa maka ịgbasa ngwa ahịa.

4. Mmepụta Ọgụgụ Isi
Site na ọganihu na ọgụgụ isi arụrụ arụ na teknụzụ data buru ibu, uto kristal SiC na-aga n'ihu na usoro ọgụgụ isi na akpaaka. Ihe mmetụta na sistemụ njikwa nwere ike inyocha ma gbanwee ọnọdụ uto n'oge, na-eme ka nkwụsi ike usoro na amụma dịkwuo mma. Nyocha data nwere ike ime ka paramita usoro na ịdị mma kristal dịkwuo mma.

Mmepe nke teknụzụ uto otu kristal SiC dị elu bụ isi ihe dị mkpa na nyocha ihe semiconductor. Ka teknụzụ na-aga n'ihu, ụzọ uto kristal ga-aga n'ihu na-agbanwe ma na-akawanye mma, na-enye ntọala siri ike maka ngwa SiC na ngwaọrụ eletrọniki dị elu, nke na-adị elu, na nke nwere ike dị elu.