Το καρβίδιο του πυριτίου (SiC), ως ένα είδος ημιαγωγού υλικού ευρείας ζώνης, διαδραματίζει ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στην εφαρμογή της σύγχρονης επιστήμης και τεχνολογίας.Το καρβίδιο του πυριτίου έχει εξαιρετική θερμική σταθερότητα, υψηλή ανοχή ηλεκτρικού πεδίου, σκόπιμη αγωγιμότητα και άλλες εξαιρετικές φυσικές και οπτικές ιδιότητες και χρησιμοποιείται ευρέως σε οπτοηλεκτρονικές συσκευές και ηλιακές συσκευές.Λόγω της αυξανόμενης ζήτησης για πιο αποτελεσματικές και σταθερές ηλεκτρονικές συσκευές, η γνώση της τεχνολογίας ανάπτυξης του καρβιδίου του πυριτίου έχει γίνει ένα καυτό σημείο.
Λοιπόν, πόσα γνωρίζετε για τη διαδικασία ανάπτυξης του SiC;
Σήμερα θα συζητήσουμε τρεις κύριες τεχνικές για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλων καρβιδίου του πυριτίου: φυσική μεταφορά ατμών (PVT), επιταξία υγρής φάσης (LPE) και χημική εναπόθεση ατμών σε υψηλή θερμοκρασία (HT-CVD).
Μέθοδος φυσικής μεταφοράς ατμών (PVT)
Η φυσική μέθοδος μεταφοράς ατμών είναι μια από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες διαδικασίες ανάπτυξης καρβιδίου του πυριτίου.Η ανάπτυξη του μονοκρυσταλλικού καρβιδίου του πυριτίου εξαρτάται κυρίως από την εξάχνωση της σκόνης sic και την επανααπόθεση σε κρύσταλλο σπόρων σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας.Σε ένα κλειστό χωνευτήριο γραφίτη, η σκόνη καρβιδίου του πυριτίου θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία, μέσω του ελέγχου της βαθμίδας θερμοκρασίας, ο ατμός καρβιδίου του πυριτίου συμπυκνώνεται στην επιφάνεια του κρυστάλλου των σπόρων και σταδιακά αναπτύσσεται ένας μονοκρύσταλλος μεγάλου μεγέθους.
Η συντριπτική πλειονότητα του μονοκρυσταλλικού SiC που παρέχουμε αυτή τη στιγμή παράγεται με αυτόν τον τρόπο ανάπτυξης.Είναι επίσης ο κύριος τρόπος στη βιομηχανία.
Επίταξη υγρής φάσης (LPE)
Οι κρύσταλλοι καρβιδίου του πυριτίου παρασκευάζονται με επιταξία υγρής φάσης μέσω μιας διαδικασίας ανάπτυξης κρυστάλλων στη διεπιφάνεια στερεού-υγρού.Σε αυτή τη μέθοδο, η σκόνη καρβιδίου του πυριτίου διαλύεται σε διάλυμα πυριτίου-άνθρακα σε υψηλή θερμοκρασία, και στη συνέχεια η θερμοκρασία μειώνεται έτσι ώστε το καρβίδιο του πυριτίου να καταβυθιστεί από το διάλυμα και να αναπτυχθεί στους κρυστάλλους των σπόρων.Το κύριο πλεονέκτημα της μεθόδου LPE είναι η δυνατότητα λήψης κρυστάλλων υψηλής ποιότητας σε χαμηλότερη θερμοκρασία ανάπτυξης, το κόστος είναι σχετικά χαμηλό και είναι κατάλληλο για παραγωγή μεγάλης κλίμακας.
Εναπόθεση χημικών ατμών υψηλής θερμοκρασίας (HT-CVD)
Με την εισαγωγή του αερίου που περιέχει πυρίτιο και άνθρακα στον θάλαμο αντίδρασης σε υψηλή θερμοκρασία, το μονοκρυσταλλικό στρώμα καρβιδίου του πυριτίου εναποτίθεται απευθείας στην επιφάνεια του κρυστάλλου των σπόρων μέσω χημικής αντίδρασης.Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι ο ρυθμός ροής και οι συνθήκες αντίδρασης του αερίου μπορούν να ελέγχονται με ακρίβεια, έτσι ώστε να λαμβάνεται ένας κρύσταλλος καρβιδίου του πυριτίου με υψηλή καθαρότητα και λίγα ελαττώματα.Η διαδικασία HT-CVD μπορεί να παράγει κρυστάλλους καρβιδίου του πυριτίου με εξαιρετικές ιδιότητες, κάτι που είναι ιδιαίτερα πολύτιμο για εφαρμογές όπου απαιτούνται υλικά εξαιρετικά υψηλής ποιότητας.
Η διαδικασία ανάπτυξης του καρβιδίου του πυριτίου είναι ο ακρογωνιαίος λίθος της εφαρμογής και της ανάπτυξής του.Μέσω της συνεχούς τεχνολογικής καινοτομίας και βελτιστοποίησης, αυτές οι τρεις μέθοδοι ανάπτυξης παίζουν τους αντίστοιχους ρόλους τους για να καλύψουν τις ανάγκες διαφορετικών περιστάσεων, διασφαλίζοντας τη σημαντική θέση του καρβιδίου του πυριτίου.Με την εμβάθυνση της έρευνας και της τεχνολογικής προόδου, η διαδικασία ανάπτυξης των υλικών καρβιδίου του πυριτίου θα συνεχίσει να βελτιστοποιείται και η απόδοση των ηλεκτρονικών συσκευών θα βελτιωθεί περαιτέρω.
(λογοκρισία)
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-23-2024