Silisyum karbür (SiC), geniş bant aralıklı bir yarı iletken malzeme türü olarak, modern bilim ve teknolojinin uygulanmasında giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Silisyum karbür, mükemmel termal kararlılığa, yüksek elektrik alanı toleransına, kasıtlı iletkenliğe ve diğer mükemmel fiziksel ve optik özelliklere sahiptir ve optoelektronik cihazlarda ve güneş cihazlarında yaygın olarak kullanılır. Daha verimli ve kararlı elektronik cihazlara olan talebin artması nedeniyle, silisyum karbürün büyüme teknolojisinde ustalaşmak sıcak bir nokta haline gelmiştir.
Peki SiC büyüme süreci hakkında ne kadar bilginiz var?
Bugün silisyum karbür tek kristallerinin büyütülmesi için üç ana tekniği tartışacağız: fiziksel buhar iletimi (PVT), sıvı faz epitaksi (LPE) ve yüksek sıcaklıkta kimyasal buhar biriktirme (HT-CVD).
Fiziksel Buhar Transfer Yöntemi (PVT)
Fiziksel buhar transferi yöntemi en yaygın kullanılan silisyum karbür büyüme süreçlerinden biridir. Tek kristal silisyum karbürün büyümesi esas olarak sic tozunun süblimleşmesine ve yüksek sıcaklık koşulları altında tohum kristali üzerine yeniden biriktirilmesine bağlıdır. Kapalı bir grafit potada, silisyum karbür tozu yüksek sıcaklığa ısıtılır, sıcaklık gradyanının kontrolü yoluyla silisyum karbür buharı tohum kristalinin yüzeyinde yoğunlaşır ve kademeli olarak büyük boyutlu tek kristal büyür.
Şu anda sağladığımız monokristalin SiC'nin büyük çoğunluğu bu büyüme yoluyla yapılır. Ayrıca endüstrideki ana akım yoldur.
Sıvı faz epitaksi (LPE)
Silisyum karbür kristalleri, katı-sıvı arayüzünde bir kristal büyüme süreci yoluyla sıvı faz epitaksisi ile hazırlanır. Bu yöntemde, silisyum karbür tozu yüksek sıcaklıkta bir silisyum-karbon çözeltisinde çözülür ve daha sonra sıcaklık düşürülür, böylece silisyum karbür çözeltiden çökelir ve tohum kristalleri üzerinde büyür. LPE yönteminin temel avantajı, daha düşük bir büyüme sıcaklığında yüksek kaliteli kristaller elde etme yeteneği, maliyetinin nispeten düşük olması ve büyük ölçekli üretim için uygun olmasıdır.
Yüksek Sıcaklık Kimyasal Buhar Biriktirme (HT-CVD)
Silisyum ve karbon içeren gazın yüksek sıcaklıkta reaksiyon odasına sokulmasıyla, silisyum karbürün tek kristal tabakası kimyasal reaksiyon yoluyla doğrudan tohum kristalinin yüzeyine biriktirilir. Bu yöntemin avantajı, gazın akış hızının ve reaksiyon koşullarının hassas bir şekilde kontrol edilebilmesi ve böylece yüksek saflıkta ve az kusurlu bir silisyum karbür kristali elde edilebilmesidir. HT-CVD işlemi, özellikle son derece yüksek kaliteli malzemelerin gerekli olduğu uygulamalar için değerli olan mükemmel özelliklere sahip silisyum karbür kristalleri üretebilir.
Silisyum karbürün büyüme süreci, uygulamasının ve gelişiminin temel taşıdır. Sürekli teknolojik yenilik ve optimizasyon yoluyla, bu üç büyüme yöntemi farklı durumların ihtiyaçlarını karşılamak için kendi rollerini oynar ve silisyum karbürün önemli konumunu garanti eder. Araştırma ve teknolojik ilerlemenin derinleşmesiyle, silisyum karbür malzemelerin büyüme süreci optimize edilmeye devam edecek ve elektronik cihazların performansı daha da iyileştirilecektir.
(sansürleme)
Gönderi zamanı: 23-Haz-2024