ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (Ⅱ) တည်ဆောက်ပုံနှင့် ကြီးထွားမှုနည်းပညာ

စတုတ္ထ၊ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအငွေ့လွှဲပြောင်းနည်းလမ်း

Physical vapor transport (PVT) method ကို 1955 ခုနှစ်တွင် Lely မှတီထွင်ခဲ့သော vapor phase sublimation နည်းပညာမှ ဆင်းသက်လာခြင်းဖြစ်သည်။ SiC အမှုန့်ကို ဂရပ်ဖိုက်ပြွန်ထဲတွင် ထည့်ထားပြီး SiC အမှုန့်ကို ပြိုကွဲစေရန် အပူချိန်မြင့်မြင့်ဖြင့် အပူပေးပြီး၊ ထို့နောက် ဂရပ်ဖိုက်ပြွန်ကို အအေးခံပါသည်။SiC အမှုန့် ပြိုကွဲပြီးနောက်၊ အခိုးအငွေ့အဆင့် အစိတ်အပိုင်းများကို ဂရပ်ဖိုက်ပြွန်တစ်ဝိုက်ရှိ SiC ပုံဆောင်ခဲများအဖြစ်သို့ စုပုံသွားစေသည်။ဤနည်းလမ်းသည် ကြီးမားသောအရွယ်အစား SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲများရရှိရန် ခက်ခဲသော်လည်း၊ ဂရပ်ဖိုက်ပြွန်အတွင်း အပ်နှံမှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲသော်လည်း၊ ၎င်းသည် နောက်ဆက်တွဲ သုတေသီများအတွက် အကြံဥာဏ်များပေးသည်။
Ym Terairov et al ။ရုရှားတွင် ဤအခြေခံဖြင့် မျိုးစေ့ပုံဆောင်ခဲများ၏ သဘောတရားကို မိတ်ဆက်ခဲ့ပြီး SiC crystals များ၏ ထိန်းမရနိုင်သော ပုံဆောင်ခဲပုံသဏ္ဍာန်နှင့် နူကလိယအနေအထားပြဿနာကို ဖြေရှင်းခဲ့သည်။နောက်ဆက်တွဲ သုတေသီများသည် ယနေ့ခေတ် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးတွင် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဓာတ်ငွေ့အဆင့် သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး (PVT) နည်းလမ်းကို ဆက်လက် တိုးတက်အောင် လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။

အစောဆုံး SiC ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှုနည်းလမ်းအဖြစ်၊ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အခိုးအငွေ့ လွှဲပြောင်းနည်းသည် SiC ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှုအတွက် ပင်မကြီးထွားမှု နည်းလမ်းဖြစ်သည်။အခြားနည်းလမ်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက နည်းလမ်းသည် ကြီးထွားမှုကိရိယာအတွက် လိုအပ်ချက်နည်းပါးပြီး၊ ရိုးရှင်းသော ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်၊ ခိုင်မာသောထိန်းချုပ်နိုင်မှု၊ စေ့စေ့စပ်စပ် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် သုတေသနပြုမှုတို့ရှိပြီး စက်မှုအသုံးချမှုကို နားလည်သဘောပေါက်ထားသည်။လက်ရှိ ပင်မရေစီးကြောင်း PVT နည်းလမ်းဖြင့် စိုက်ပျိုးထားသော သလင်းကျောက်၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို ပုံတွင် ပြထားသည်။

graphite crucible ၏ ပြင်ပ အပူလျှပ်ကာ အခြေအနေများကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် axial နှင့် radial အပူချိန် အကွက်များကို ထိန်းချုပ်နိုင်သည်။SiC အမှုန့်ကို အပူချိန်ပိုမြင့်သော ဂရပ်ဖိုက်သားဆောင်၏အောက်ခြေတွင် ထားရှိပြီး SiC အစေ့ပုံဆောင်ခဲကို အပူချိန်နိမ့်သည့် ဂရပ်ဖိုက်သားပေါက်၏ထိပ်တွင် တပ်ဆင်ထားသည်။အမှုန့်နှင့် အစေ့ကြားအကွာအဝေးကို ကြီးထွားလာနေသော ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုတည်းနှင့် အမှုန့်ကြားတွင် ထိတွေ့ခြင်းမှ ရှောင်ရှားရန် ယေဘူယျအားဖြင့် ဆယ်မီလီမီတာအဖြစ် ထိန်းချုပ်ထားသည်။အပူချိန် gradient သည် များသောအားဖြင့် 15-35 ℃/cm တွင်ရှိသည်။convection တိုးစေရန် မီးဖိုထဲတွင် 50-5000 Pa ရှိသော inert gas ကို သိမ်းဆည်းထားသည်။ဤနည်းအားဖြင့် SiC အမှုန့်ကို induction အပူပေးခြင်းဖြင့် 2000-2500 ℃ တွင် အပူပေးပြီးနောက် SiC အမှုန့်သည် Si, Si2C, SiC2 နှင့် အခြားသော အငွေ့အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ်သို့ ပြိုကွဲသွားကာ အစေ့၏အဆုံးသို့ ဓာတ်ငွေ့ပိုက်လိုင်းဖြင့် ပို့ဆောင်ကာ၊ SiC crystal သည် တစ်ခုတည်းသော crystal ကြီးထွားမှုကို ရရှိစေရန် အစေ့၏ပုံဆောင်ခဲပေါ်တွင် ပုံဆောင်ခဲများဖြစ်သည်။၎င်း၏ပုံမှန်ကြီးထွားနှုန်းသည် 0.1-2mm/h ဖြစ်သည်။

PVT လုပ်ငန်းစဉ်သည် ကြီးထွားမှုအပူချိန်၊ အပူချိန် gradient၊ ကြီးထွားမှုမျက်နှာပြင်၊ ပစ္စည်းမျက်နှာပြင်အကွာအဝေးနှင့် ကြီးထွားမှုဖိအားတို့ကို ထိန်းချုပ်ရန် အလေးပေးထားပြီး ၎င်း၏အားသာချက်မှာ ၎င်း၏လုပ်ငန်းစဉ်သည် အတော်အတန်ရင့်ကျက်ပြီး၊ ကုန်ကြမ်းထုတ်လုပ်ရန်လွယ်ကူသည်၊ ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးသော်လည်း ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ PVT နည်းလမ်းသည် သတိပြုရန်ခက်ခဲသည်၊ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုနှုန်း 0.2-0.4mm/h၊ ကြီးမားသောအထူ (50mm) ဖြင့် ကြီးထွားရန်ခက်ခဲသည်။ဆယ်စုနှစ်များစွာ စဉ်ဆက်မပြတ်ကြိုးပမ်းအားထုတ်ပြီးနောက်၊ PVT နည်းလမ်းဖြင့် စိုက်ပျိုးထားသော SiC ဆပ်ပြာအလွှာအတွက် လက်ရှိစျေးကွက်သည် အလွန်ကြီးမားလာပြီး SiC ဆပ်ပြာမှုန့်များ၏ နှစ်စဉ်ထွက်ရှိမှုမှာ ထောင်ပေါင်းများစွာသော wafers များအထိ ရောက်ရှိနိုင်ပြီး ၎င်း၏အရွယ်အစားသည် 4 လက်မမှ 6 လက်မအထိ တဖြည်းဖြည်းပြောင်းလဲလာပါသည်။ နှင့် 8 လက်မအရွယ် SiC အလွှာနမူနာများကို တီထွင်ခဲ့သည်။

 

ပဉ္စမ၊အပူချိန်မြင့်မားသော ဓာတုအခိုးအငွေ့များ ထုတ်လွှတ်သည့်နည်းလမ်း

 

High Temperature Chemical Vapor Deposition (HTCVD) သည် Chemical Vapor Deposition (CVD) ကို အခြေခံ၍ ပိုမိုကောင်းမွန်သော နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။အဆိုပါနည်းလမ်းကို Kordina et al., Linkoping University, Sweden မှ 1995 ခုနှစ်တွင် စတင်အဆိုပြုခဲ့သည်။
ကြီးထွားမှုတည်ဆောက်ပုံ ပုံကြမ်းကို ပုံတွင်ပြထားသည်။

graphite crucible ၏ ပြင်ပ အပူလျှပ်ကာ အခြေအနေများကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် axial နှင့် radial အပူချိန် အကွက်များကို ထိန်းချုပ်နိုင်သည်။SiC အမှုန့်ကို အပူချိန်ပိုမြင့်သော ဂရပ်ဖိုက်သားဆောင်၏အောက်ခြေတွင် ထားရှိပြီး SiC အစေ့ပုံဆောင်ခဲကို အပူချိန်နိမ့်သည့် ဂရပ်ဖိုက်သားပေါက်၏ထိပ်တွင် တပ်ဆင်ထားသည်။အမှုန့်နှင့် အစေ့ကြားအကွာအဝေးကို ကြီးထွားလာနေသော ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုတည်းနှင့် အမှုန့်ကြားတွင် ထိတွေ့ခြင်းမှ ရှောင်ရှားရန် ယေဘူယျအားဖြင့် ဆယ်မီလီမီတာအဖြစ် ထိန်းချုပ်ထားသည်။အပူချိန် gradient သည် များသောအားဖြင့် 15-35 ℃/cm တွင်ရှိသည်။convection တိုးစေရန် မီးဖိုထဲတွင် 50-5000 Pa ရှိသော inert gas ကို သိမ်းဆည်းထားသည်။ဤနည်းအားဖြင့် SiC အမှုန့်ကို induction အပူပေးခြင်းဖြင့် 2000-2500 ℃ တွင် အပူပေးပြီးနောက် SiC အမှုန့်သည် Si, Si2C, SiC2 နှင့် အခြားသော အငွေ့အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ်သို့ ပြိုကွဲသွားကာ အစေ့၏အဆုံးသို့ ဓာတ်ငွေ့ပိုက်လိုင်းဖြင့် ပို့ဆောင်ကာ၊ SiC crystal သည် တစ်ခုတည်းသော crystal ကြီးထွားမှုကို ရရှိစေရန် အစေ့၏ပုံဆောင်ခဲပေါ်တွင် ပုံဆောင်ခဲများဖြစ်သည်။၎င်း၏ပုံမှန်ကြီးထွားနှုန်းသည် 0.1-2mm/h ဖြစ်သည်။

PVT လုပ်ငန်းစဉ်သည် ကြီးထွားမှုအပူချိန်၊ အပူချိန် gradient၊ ကြီးထွားမှုမျက်နှာပြင်၊ ပစ္စည်းမျက်နှာပြင်အကွာအဝေးနှင့် ကြီးထွားမှုဖိအားတို့ကို ထိန်းချုပ်ရန် အလေးပေးထားပြီး ၎င်း၏အားသာချက်မှာ ၎င်း၏လုပ်ငန်းစဉ်သည် အတော်အတန်ရင့်ကျက်ပြီး၊ ကုန်ကြမ်းထုတ်လုပ်ရန်လွယ်ကူသည်၊ ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးသော်လည်း ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ PVT နည်းလမ်းသည် သတိပြုရန်ခက်ခဲသည်၊ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုနှုန်း 0.2-0.4mm/h၊ ကြီးမားသောအထူ (50mm) ဖြင့် ကြီးထွားရန်ခက်ခဲသည်။ဆယ်စုနှစ်များစွာ စဉ်ဆက်မပြတ်ကြိုးပမ်းအားထုတ်ပြီးနောက်၊ PVT နည်းလမ်းဖြင့် စိုက်ပျိုးထားသော SiC ဆပ်ပြာအလွှာအတွက် လက်ရှိစျေးကွက်သည် အလွန်ကြီးမားလာပြီး SiC ဆပ်ပြာမှုန့်များ၏ နှစ်စဉ်ထွက်ရှိမှုမှာ ထောင်ပေါင်းများစွာသော wafers များအထိ ရောက်ရှိနိုင်ပြီး ၎င်း၏အရွယ်အစားသည် 4 လက်မမှ 6 လက်မအထိ တဖြည်းဖြည်းပြောင်းလဲလာပါသည်။ နှင့် 8 လက်မအရွယ် SiC အလွှာနမူနာများကို တီထွင်ခဲ့သည်။

 

ပဉ္စမ၊အပူချိန်မြင့်မားသော ဓာတုအခိုးအငွေ့များ ထုတ်လွှတ်သည့်နည်းလမ်း

 

High Temperature Chemical Vapor Deposition (HTCVD) သည် Chemical Vapor Deposition (CVD) ကို အခြေခံ၍ ပိုမိုကောင်းမွန်သော နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။အဆိုပါနည်းလမ်းကို Kordina et al., Linkoping University, Sweden မှ 1995 ခုနှစ်တွင် စတင်အဆိုပြုခဲ့သည်။
ကြီးထွားမှုတည်ဆောက်ပုံ ပုံကြမ်းကို ပုံတွင်ပြထားသည်။

SiC crystal ကို အရည်အဆင့်နည်းလမ်းဖြင့် ကြီးထွားလာသောအခါ၊ အရန်ဖြေရှင်းချက်အတွင်းရှိ အပူချိန်နှင့် convection ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပုံတွင် ပြထားသည်-

အရန်ဖျော်ရည်ရှိ ခရုဆီနံရံအနီးရှိ အပူချိန်သည် ပိုမိုမြင့်မားနေပြီး အစေ့ပုံဆောင်ခဲရှိ အပူချိန်မှာ နိမ့်ကျနေချိန်တွင် တွေ့မြင်နိုင်သည်။ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ ဂရပ်ဖိုက်အတုံးသည် ကြည်လင်ကြီးထွားမှုအတွက် C အရင်းအမြစ်ကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။နံရံရှိ အပူချိန် မြင့်မားသောကြောင့် C သည် ပျော်ဝင်နိုင်မှု ကြီးမားပြီး ပျော်ဝင်နှုန်း မြန်ဆန်သောကြောင့် C ပမာဏများစွာကို C ၏ saturated solution များအဖြစ် တည်ဆောက်ရန် Crucible wall တွင် ပျော်သွားမည်ဖြစ်သည်။ C သည် ပျော်ဝင်နေသော အစေ့ပုံဆောင်ခဲများ၏ အောက်ပိုင်းသို့ အရန်ဖြေရှင်းချက်အတွင်း လျှပ်ကူးမှုဖြင့် ပို့ဆောင်မည်ဖြစ်သည်။အစေ့ပုံဆောင်ခဲအဆုံး၏ အပူချိန်နိမ့်ခြင်းကြောင့်၊ သက်ဆိုင်ရာ C ၏ ပျော်ဝင်နိုင်စွမ်းသည် ဆက်တိုက်ကျဆင်းသွားပြီး မူလ C-saturated ပျော်ရည်သည် ဤအခြေအနေအောက်တွင် နိမ့်သောအပူချိန်အဆုံးသို့ ပြောင်းရွှေ့ပြီးနောက် C ၏ supersaturated solution ဖြစ်လာသည်။အရန်ပျော်ရည်တွင် Si နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော Suprataturated C သည် အစေ့သလင်းကျောက်ပေါ်တွင် SiC crystal epitaxial ကိုကြီးထွားစေနိုင်သည်။C ၏ superforated အစိတ်အပိုင်းသည် စိမ့်ထွက်သောအခါ၊ ဖြေရှင်းချက်သည် အပူချိန်မြင့်သော နံရံ၏ အပူချိန်မြင့်သော အဆုံးသို့ ပြန်သွားပြီး၊ C သည် ပြည့်ဝသော အဖြေတစ်ခုအဖြစ် ထပ်မံပျော်သွားပါသည်။

လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုလုံး ထပ်ခါထပ်ခါဖြစ်ပြီး SiC crystal ကြီးထွားလာသည်။အရည်အဆင့်ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်တွင်၊ ဖြေရှင်းချက်တွင် C ၏ပျော်ဝင်မှုနှင့် မိုးရွာသွန်းမှုသည် ကြီးထွားတိုးတက်မှုအတွက် အလွန်အရေးကြီးသောညွှန်းကိန်းတစ်ခုဖြစ်သည်။တည်ငြိမ်သောပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုကိုသေချာစေရန်အတွက်၊ အစေ့၏အဆုံးတွင် C ၏ပျော်ဝင်မှုနှင့်အစေ့အဆုံးတွင်မိုးရွာသွန်းမှုကြားဟန်ချက်ညီအောင်ထိန်းသိမ်းထားရန်လိုအပ်သည်။C ၏ပျော်ဝင်မှုသည် C ၏မိုးရွာသွန်းမှုထက် ပိုများပါက၊ သလင်းကျောက်ရှိ C သည် တဖြည်းဖြည်း ကြွယ်ဝလာပြီး SiC ၏ သူ့အလိုလို နျူကလိယဖြစ်ပေါ်လိမ့်မည်။C ၏ပျော်ဝင်မှုသည် C ၏မိုးရွာသွန်းမှုထက်နည်းပါက၊ အပျော်ဓာတ်မရှိခြင်းကြောင့် crystal ကြီးထွားရန်ခက်ခဲလိမ့်မည်။
တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ C ၏သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးသည်ကြီးထွားစဉ်အတွင်း C ၏ထောက်ပံ့မှုကိုလည်းသက်ရောက်သည်။လုံလောက်သောအရည်အသွေးကောင်းမွန်ပြီး လုံလောက်သောအထူဖြင့် SiC crystal များကိုကြီးထွားစေရန်အတွက် SiC အရည်အဆင့်ကြီးထွားမှုအခက်အခဲကို လွန်စွာတိုးမြင့်စေသည့် အထက်ပါဒြပ်စင်သုံးမျိုး၏ ဟန်ချက်ညီမှုကိုသေချာစေရန် လိုအပ်ပါသည်။သို့ရာတွင်၊ ဆက်စပ်သီအိုရီများနှင့် နည်းပညာများ တဖြည်းဖြည်း တိုးတက်ကောင်းမွန်လာခြင်းဖြင့် SiC crystals များ၏ အရည်အဆင့်တိုးတက်မှု၏ အားသာချက်များကို တဖြည်းဖြည်း ပြသလာမည်ဖြစ်သည်။
လက်ရှိတွင် ဂျပန်နိုင်ငံတွင် 2 လက်မအရွယ် SiC crystals များ၏ အရည်အဆင့် ကြီးထွားမှုကို ရရှိနိုင်ပြီး 4 လက်မအရွယ် crystals များ၏ အရည်အဆင့် ကြီးထွားမှုကိုလည်း တီထွင်လျက်ရှိသည်။လက်ရှိတွင် သက်ဆိုင်ရာပြည်တွင်း သုတေသနလုပ်ငန်းများမှ ရလဒ်ကောင်းများ မတွေ့ရသေးဘဲ သက်ဆိုင်ရာ သုတေသနလုပ်ငန်းများကို ဆက်လက်လုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်ပါသည်။

 

သတ္တမ၊ SiC ပုံဆောင်ခဲများ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများ

 

(1) စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ- SiC crystals များသည် အလွန်မြင့်မားသော မာကျောပြီး ခံနိုင်ရည်အားကောင်းသည်။၎င်း၏ Mohs မာကျောမှုသည် 9.2 နှင့် 9.3 အကြားဖြစ်ပြီး ၎င်း၏ Krit မာကျောမှုသည် 2900 နှင့် 3100Kg/mm2 အကြားဖြစ်ပြီး ရှာဖွေတွေ့ရှိသည့်ပစ္စည်းများတွင် စိန်ပုံဆောင်ခဲများထက် ဒုတိယဖြစ်သည်။SiC ၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့်၊ အမှုန့် SiC ကို ဖြတ်တောက်ခြင်း သို့မဟုတ် ကြိတ်ခြင်းလုပ်ငန်းတွင် နှစ်စဉ် လိုအပ်ချက် တန်ချိန်သန်းပေါင်းများစွာအထိ အသုံးပြုကြသည်။အချို့သော workpieces များတွင် ဝတ်ဆင်နိုင်သော ခံနိုင်ရည်ရှိသော coating သည် SiC coating ကို အသုံးပြုမည်ဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ အချို့သော စစ်သင်္ဘောများတွင် ဝတ်ဆင်ရန် ခံနိုင်ရည်ရှိသော coating ကို SiC coating ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။

(2) အပူဂုဏ်သတ္တိများ- SiC ၏အပူစီးကူးမှုသည် 3-5 W/cm·K သို့ရောက်ရှိနိုင်ပြီး၊ ၎င်းမှာ သမားရိုးကျတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာ Si ထက် 3 ဆနှင့် GaA ၏ 8 ဆဖြစ်သည်။SiC မှပြင်ဆင်ထားသောစက်ပစ္စည်း၏အပူထုတ်လုပ်မှုကိုလျင်မြန်စွာလုပ်ဆောင်နိုင်သောကြောင့် SiC ကိရိယာ၏အပူထုတ်လွှတ်မှုအခြေအနေများ၏လိုအပ်ချက်များသည်အတော်လေးချောင်သွားကာ ပါဝါမြင့်မားသောကိရိယာများပြင်ဆင်မှုအတွက်ပိုမိုသင့်လျော်ပါသည်။SiC တွင် တည်ငြိမ်သော အပူချိန်ပြောင်းလဲနိုင်သော ဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်။ပုံမှန်ဖိအားအခြေအနေအောက်တွင် SiC သည် ပိုမိုမြင့်မားသော Si နှင့် C ပါရှိသော အငွေ့အဖြစ် တိုက်ရိုက်ပြိုကွဲသွားမည်ဖြစ်သည်။.

(၃) ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများ- SiC သည် တည်ငြိမ်သော ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများ၊ ချေးယူခြင်းကို ကောင်းစွာခံနိုင်ရည်ရှိပြီး အခန်းအပူချိန်တွင် လူသိများသော အက်ဆစ်နှင့် မတုံ့ပြန်ပါ။SiC သည် လေထုထဲတွင် အချိန်ကြာမြင့်စွာ ထားရှိခြင်းဖြင့် ပိုမိုသိပ်သည်းသော SiO2 အလွှာကို ဖြည်းညှင်းစွာ ဖွဲ့စည်းစေပြီး ဓာတ်တိုးတုံ့ပြန်မှုကို တားဆီးပေးသည်။အပူချိန် 1700 ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ်ထက် ပိုတက်လာသောအခါ SiO2 ပါးလွှာသော အလွှာသည် အရည်ပျော်ပြီး လျှင်မြန်စွာ ဓာတ်ပြုပါသည်။SiC သည် molten oxidants သို့မဟုတ် bases များဖြင့် နှေးကွေးသော oxidation တုံ့ပြန်မှုကို ခံရနိုင်ပြီး SiC wafers များသည် များသောအားဖြင့် KOH နှင့် Na2O2 တွင် ရောနှောကာ SiC crystals များတွင် dislocation ကို လက္ခဏာရပ်ပြရန်၊.

(4) လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများ- SiC သည် wide bandgap semiconductors များ၏ ကိုယ်စားလှယ်ပစ္စည်းအဖြစ်၊ 6H-SiC နှင့် 4H-SiC bandgap width များသည် 3.0 eV နှင့် 3.2 eV အသီးသီးဖြစ်ပြီး Si ၏ 3 ဆနှင့် GaAs ထက် 2 ဆဖြစ်သည်။SiC ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော semi-conductor ကိရိယာများသည် သေးငယ်သော ယိုစိမ့်လျှပ်စီးကြောင်းနှင့် ပိုမိုကြီးမားသော ပြိုကွဲပျက်စီးနေသော လျှပ်စစ်စက်ကွင်းများပါရှိသည်၊ ထို့ကြောင့် SiC ကို ပါဝါမြင့်သည့် စက်ပစ္စည်းများအတွက် စံပြပစ္စည်းတစ်ခုအဖြစ် သတ်မှတ်သည်။SiC ၏ ပြည့်ဝအီလက်ထရွန် ရွေ့လျားနိုင်မှုသည် Si ထက် 2 ဆ ပိုမိုမြင့်မားပြီး ကြိမ်နှုန်းမြင့်ကိရိယာများ ပြင်ဆင်မှုတွင်လည်း သိသာထင်ရှားသော အားသာချက်များရှိသည်။P-type SiC ပုံဆောင်ခဲများ သို့မဟုတ် N-type SiC ပုံဆောင်ခဲများကို ပုံဆောင်ခဲများတွင် အညစ်အကြေးအက်တမ်များကို သောက်သုံးခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်ပါသည်။လက်ရှိတွင်၊ P-type SiC crystals များကို Al, B, Be, O, Ga, Sc နှင့် အခြားသော atoms များမှ အဓိက သောက်သုံးကြပြီး N-type sic crystals များကို N အက်တမ်များမှ အဓိက ဖယ်ရှားပါသည်။doping အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့်အမျိုးအစား၏ကွာခြားချက်သည် SiC ၏ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့်ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများပေါ်တွင်ကြီးမားသောအကျိုးသက်ရောက်မှုရှိလိမ့်မည်။တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ အခမဲ့သယ်ဆောင်သူအား V ကဲ့သို့သော နက်ရှိုင်းသောအဆင့် တားမြစ်ဆေးဖြင့် ထုလုပ်နိုင်ပြီး ခံနိုင်ရည်အား တိုးလာစေကာ Semi- insulating SiC crystal ကို ရရှိနိုင်သည်။

(5) Optical ဂုဏ်သတ္တိများ- အတော်လေးကျယ်ပြန့်သော band ကွာဟမှုကြောင့်၊ မသုံးထားသော SiC crystal သည် အရောင်ကင်းပြီး ပွင့်လင်းသည်။doped SiC ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ မတူညီသော ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် မတူညီသောအရောင်များကို ပြသသည်၊ ဥပမာ၊ 6H-SiC သည် doping N ပြီးနောက် အစိမ်းရောင်ဖြစ်သည်။4H-SiC သည် အညိုရောင်ဖြစ်သည်။15R-SiC သည် အဝါရောင်ဖြစ်သည်။Al ဖြင့် ရော၍ 4H-SiC သည် အပြာရောင်ပေါ်နေပါသည်။၎င်းသည် အရောင်၏ ခြားနားချက်ကို စောင့်ကြည့်ခြင်းဖြင့် SiC crystal အမျိုးအစားကို ခွဲခြားသိမြင်နိုင်သော အလိုလိုသိမြင်နိုင်သော နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။လွန်ခဲ့သော အနှစ် 20 အတွင်း SiC ဆက်စပ်နယ်ပယ်များကို စဉ်ဆက်မပြတ် သုတေသနပြုခြင်းဖြင့် ဆက်စပ်နည်းပညာများတွင် ကြီးမားသော အောင်မြင်မှုများ ရရှိခဲ့သည်။

 

အဋ္ဌမ၊SiC ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအခြေအနေမိတ်ဆက်

လက်ရှိအချိန်တွင်၊ SiC စက်မှုလုပ်ငန်းသည် အလွှာလိုက် wafers၊ epitaxial wafers မှ စက်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်ခြင်း၊ ထုပ်ပိုးခြင်းအထိ၊ စက်မှုလုပ်ငန်းကွင်းဆက်တစ်ခုလုံး ရင့်ကျက်လာကာ SiC ဆက်စပ်ထုတ်ကုန်များကို စျေးကွက်သို့ ထောက်ပံ့ပေးနိုင်သည်။

Cree သည် SiC အလွှာ wafers များ၏ အရွယ်အစားနှင့် အရည်အသွေး နှစ်မျိုးစလုံးတွင် ထိပ်တန်းရာထူးဖြင့် SiC crystal ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းတွင် ဦးဆောင်သူဖြစ်သည်။Cree သည် လက်ရှိတွင် တစ်နှစ်လျှင် SiC substrate ချစ်ပ် 300,000 ထုတ်လုပ်နေပြီး ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ တင်ပို့မှု၏ 80% ကျော်ရှိသည်။

2019 ခုနှစ် စက်တင်ဘာလတွင် Cree မှ 200 mm အချင်းပါဝါနှင့် RF SiC substrate wafers များကြီးထွားရန်အတွက် အဆင့်မြင့်နည်းပညာကိုအသုံးပြုမည့် အဆင့်မြင့်နည်းပညာကိုအသုံးပြုပြီး ၎င်း၏ 200 mm SiC substrate material ပြင်ဆင်မှုနည်းပညာကိုအသုံးပြုမည်ဖြစ်ကြောင်း Cree မှကြေငြာခဲ့ပါသည်။ ပိုရင့်ကျက်လာမယ်။

လက်ရှိတွင်၊ ဈေးကွက်ရှိ SiC အလွှာချစ်ပ်များ၏ ပင်မထုတ်ကုန်များသည် အဓိကအားဖြင့် 4H-SiC နှင့် 6H-SiC လျှပ်ကူးမှုနှင့် 2-6 လက်မအရွယ် လျှပ်ကာအမျိုးအစားများဖြစ်သည်။
2015 ခုနှစ် အောက်တိုဘာလတွင် Cree သည် N-type နှင့် LED အတွက် 200 mm SiC substrate wafers များကို စျေးကွက်သို့ စတင်ရောင်းချခဲ့သည့် ပထမဆုံးသော 8-inch SiC substrate wafers များဖြစ်သည်။
2016 ခုနှစ်တွင် Romm သည် Venturi အဖွဲ့အား စပွန်ဆာစတင်ခဲ့ပြီး IGBT + SiC SBD ပေါင်းစပ်မှုကို သမားရိုးကျ 200 kW အင်ဗာတာတွင် IGBT + Si FRD ဖြေရှင်းချက်ကို အစားထိုးရန်အတွက် ကားထဲတွင် ပထမဆုံးအသုံးပြုသူဖြစ်သည်။တိုးတက်မှုပြီးနောက်၊ အင်ဗာတာ၏အလေးချိန်ကို 2 ကီလိုဂရမ်လျှော့ချပြီး တူညီသောပါဝါကိုဆက်လက်ထိန်းသိမ်းထားစဉ် အရွယ်အစားကို 19% လျှော့ချသည်။

2017 ခုနှစ်တွင် SiC MOS + SiC SBD ကို ထပ်မံမွေးစားပြီးနောက် အလေးချိန် 6 ကီလိုဂရမ် လျှော့ချရုံသာမက အရွယ်အစား 43% လျော့ကျသွားကာ အင်ဗာတာ ပါဝါကိုလည်း 200 kW မှ 220 kW အထိ တိုးလာပါသည်။
Tesla သည် ၎င်း၏ Model 3 ထုတ်ကုန်များ၏ အဓိက drive inverters များတွင် SIC-based စက်ပစ္စည်းများကို 2018 ခုနှစ်တွင် လက်ခံအသုံးပြုပြီးနောက်၊ သရုပ်ပြအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် လျင်မြန်စွာ ချဲ့ထွင်လာခဲ့ပြီး xEV မော်တော်ယာဥ်စျေးကွက်သည် မကြာမီ SiC စျေးကွက်အတွက် စိတ်လှုပ်ရှားစရာအရင်းအမြစ်ဖြစ်လာစေသည်။SiC ၏အောင်မြင်သောအသုံးချမှုနှင့်အတူ၊ ၎င်း၏ဆက်စပ်ဈေးကွက်ထွက်ကုန်တန်ဖိုးသည်လည်း လျင်မြန်စွာမြင့်တက်လာပါသည်။

နဝမ၊နိဂုံး-

SiC ဆက်စပ်စက်မှုလုပ်ငန်းနည်းပညာများ စဉ်ဆက်မပြတ်တိုးတက်ကောင်းမွန်လာခြင်းဖြင့် ၎င်း၏အထွက်နှုန်းနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှု ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်လာမည်ဖြစ်ပြီး SiC စက်ပစ္စည်းများ၏ စျေးနှုန်းလည်း လျော့ကျသွားမည်ဖြစ်ပြီး SiC ၏ စျေးကွက်ယှဉ်ပြိုင်နိုင်စွမ်းမှာ ပိုမိုထင်ရှားလာမည်ဖြစ်သည်။အနာဂတ်တွင် SiC စက်ပစ္စည်းများကို မော်တော်ကား၊ ဆက်သွယ်ရေး၊ ဓာတ်အားလိုင်းနှင့် သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးစသည့် နယ်ပယ်အသီးသီးတွင် ပိုမိုတွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုလာမည်ဖြစ်ပြီး ထုတ်ကုန်ဈေးကွက် ပိုမိုကျယ်ပြန့်လာကာ စျေးကွက်အရွယ်အစားကိုလည်း ပိုမိုချဲ့ထွင်လာမည်ဖြစ်ပြီး နိုင်ငံတော်အတွက် အရေးကြီးသော အထောက်အပံ့တစ်ခု ဖြစ်လာမည်ဖြစ်သည်။ စီးပွားရေး။