Silisyum karbür (SiC), bir tür geniş bant aralıklı yarı iletken malzeme olarak, modern bilim ve teknolojinin uygulanmasında giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Silisyum karbür mükemmel termal stabiliteye, yüksek elektrik alan toleransına, kasıtlı iletkenliğe ve diğer mükemmel fiziksel ve optik özelliklere sahiptir ve optoelektronik cihazlarda ve güneş cihazlarında yaygın olarak kullanılır. Daha verimli ve istikrarlı elektronik cihazlara olan talebin artması nedeniyle, silisyum karbürün büyüme teknolojisinde uzmanlaşmak sıcak bir nokta haline geldi.
Peki SiC büyüme süreci hakkında ne kadar bilginiz var?
Bugün silisyum karbür tek kristallerinin büyümesine yönelik üç ana tekniği tartışacağız: fiziksel buhar aktarımı (PVT), sıvı faz epitaksi (LPE) ve yüksek sıcaklıkta kimyasal buhar biriktirme (HT-CVD).
Fiziksel Buhar Transfer Yöntemi (PVT)
Fiziksel buhar transfer yöntemi en yaygın kullanılan silisyum karbür büyütme proseslerinden biridir. Tek kristal silisyum karbürün büyümesi esas olarak sic tozunun süblimleşmesine ve yüksek sıcaklık koşulları altında tohum kristal üzerinde yeniden birikmesine bağlıdır. Kapalı bir grafit potada, silisyum karbür tozu, sıcaklık gradyanının kontrolü yoluyla yüksek sıcaklığa ısıtılır, silisyum karbür buharı tohum kristalinin yüzeyinde yoğunlaşır ve yavaş yavaş büyük boyutlu tek bir kristal büyür.
Şu anda sağladığımız monokristalin SiC'nin büyük çoğunluğu bu şekilde büyüme yoluyla üretilmektedir. Aynı zamanda endüstrideki ana yoldur.
Sıvı faz epitaksi (LPE)
Silisyum karbür kristalleri, katı-sıvı arayüzünde bir kristal büyüme prosesi yoluyla sıvı faz epitaksisi ile hazırlanır. Bu yöntemde silisyum karbür tozu, yüksek sıcaklıkta bir silisyum-karbon çözeltisi içinde eritilir ve daha sonra sıcaklık düşürülerek silisyum karbürün çözeltiden çökelmesi ve tohum kristalleri üzerinde büyümesi sağlanır. LPE yönteminin ana avantajı, daha düşük bir büyüme sıcaklığında yüksek kaliteli kristaller elde etme yeteneği, maliyetin nispeten düşük olması ve büyük ölçekli üretime uygun olmasıdır.
Yüksek Sıcaklıkta Kimyasal Buhar Biriktirme (HT-CVD)
Silikon ve karbon içeren gazın reaksiyon odasına yüksek sıcaklıkta verilmesiyle, silisyum karbürün tek kristal tabakası, kimyasal reaksiyon yoluyla doğrudan tohum kristalinin yüzeyine biriktirilir. Bu yöntemin avantajı, yüksek saflıkta ve az kusurlu bir silisyum karbür kristali elde edecek şekilde gazın akış hızı ve reaksiyon koşullarının hassas bir şekilde kontrol edilebilmesidir. HT-CVD işlemi, mükemmel özelliklere sahip silisyum karbür kristalleri üretebilir; bu, özellikle son derece yüksek kaliteli malzemelerin gerekli olduğu uygulamalar için değerlidir.
Silisyum karbürün büyüme süreci, uygulamasının ve gelişiminin temel taşıdır. Sürekli teknolojik yenilik ve optimizasyon yoluyla, bu üç büyüme yöntemi, silisyum karbürün önemli konumunu sağlayarak farklı durumların ihtiyaçlarını karşılamak için kendi rollerini oynarlar. Araştırma ve teknolojik ilerlemenin derinleşmesiyle silisyum karbür malzemelerin büyüme süreci optimize edilmeye devam edilecek ve elektronik cihazların performansı daha da iyileştirilecektir.
(sansürleme)
Gönderim zamanı: Haz-23-2024