SiC تاق خرۇستال ئىشلىتىشنىڭ تېز ئۆسۈشىCVD-SiC BulkSublimation Method ئارقىلىق مەنبە
قايتا پايدىلىنىش ئارقىلىقCVD-SiC بۆلەكلىرىSiC مەنبەسى بولۇش سۈپىتى بىلەن ، SiC كىرىستاللىرى PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق مۇۋەپپەقىيەتلىك ھالدا 1.46 مىللىمېتىر / سائەتلىك سۈرئەت بىلەن ئۆستۈرۈلدى. ئۆسكەن خرۇستالنىڭ مىكرو تۇرۇبىسى ۋە يۆتكىلىش زىچلىقى شۇنى كۆرسىتىپ بېرىدۇكى ، ئېشىش سۈرئىتى يۇقىرى بولسىمۇ ، خرۇستالنىڭ سۈپىتى ئەلا.
كىرىمنىي كاربون (SiC)كەڭ بەلۋاغلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ بولۇپ ، يۇقىرى بېسىملىق ، يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ۋە يۇقىرى چاستوتىدىكى قوللىنىشچان پروگراممىلارنىڭ ئېسىل خۇسۇسىيىتىگە ئىگە. يېقىنقى يىللاردىن بۇيان ، بولۇپمۇ ئېلېكتر يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ساھەسىدە ئۇنىڭ ئېھتىياجى تېز ئاشتى. قۇۋۋەت يېرىم ئۆتكۈزگۈچ قوللىنىشچان پروگراممىلىرىغا نىسبەتەن ، SiC يەككە كرىستال يۇقىرى ساپلىقتىكى SiC مەنبەسىنى 2100-2500 سېلسىيە گرادۇسلۇق تۆۋەنلىتىش ئارقىلىق ئۆستۈرۈلىدۇ ، ئاندىن فىزىكىلىق ھور توشۇش (PVT) ئۇسۇلى ئارقىلىق ئۇرۇق كىرىستالغا قايتا ئورنىتىلىدۇ ، ئاندىن پىششىقلاپ ئىشلەش ئارقىلىق ۋافېردا يەككە خرۇستال ئاستىغا ئېرىشىدۇ. . ئەنئەنە بويىچە ،SiC كىرىستالPVT ئۇسۇلى ئارقىلىق ئۆسۈپ يېتىلىش سۈرئىتى 0.3 دىن 0.8 مىللىمېتىرغىچە بولۇپ ، كىرىستاللىقنى كونترول قىلىدۇ ، بۇ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ قوللىنىشتا ئىشلىتىلىدىغان باشقا يەككە خرۇستال ماتېرىياللارغا سېلىشتۇرغاندا بىر قەدەر ئاستا. SiC كىرىستاللىرى PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق يۇقىرى ئېشىش سۈرئىتىدە ئۆستۈرۈلگەندە ، كاربوننىڭ قوشۇلۇشى ، ساپلىقنىڭ تۆۋەنلىشى ، پولى كرىستالنىڭ ئۆسۈشى ، ئاشلىق چېگراسىنىڭ شەكىللىنىشى ۋە تارقاقلىشىش ۋە جاراھەت كەمتۈكلىكى قاتارلىق سۈپەتنىڭ تۆۋەنلىشى نەزەردىن ساقىت قىلىنمىدى. شۇڭلاشقا ، SiC نىڭ تېز سۈرئەتتە تەرەققىي قىلىشى تەرەققىي قىلمىدى ، SiC نىڭ ئېشىش سۈرئىتىنىڭ ئاستا بولۇشى SiC تارماق ئېلېمېنتلىرىنىڭ ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارىغا توسالغۇ بولدى.
يەنە بىر جەھەتتىن ، SiC نىڭ تېز سۈرئەتتە ئۆسۈشى توغرىسىدىكى دوكلاتلاردا PVT ئۇسۇلىنى ئەمەس ، بەلكى يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق خىمىيىلىك ھور چۆكۈش (HTCVD) ئۇسۇلىنى قوللانغان. HTCVD ئۇسۇلى رېئاكتوردىكى SiC مەنبەسى سۈپىتىدە Si ۋە C بولغان پارنى ئىشلىتىدۇ. HTCVD تېخى SiC نى كەڭ كۆلەمدە ئىشلەپچىقىرىشقا ئىشلىتىلمىگەن بولۇپ ، تاۋارلاشتۇرۇش ئۈچۈن يەنىمۇ ئىلگىرىلىگەن ھالدا تەتقىق قىلىش ۋە تەرەققىي قىلدۇرۇشنى تەلەپ قىلىدۇ. قىزىقارلىق يېرى ، h3 mm / h يۇقىرى ئېشىش سۈرئىتىدىمۇ ، SiC يەككە كرىستالنى HTCVD ئۇسۇلى ئارقىلىق ياخشى خرۇستال سۈپەت بىلەن ئۆستۈرگىلى بولىدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىللە ، SiC زاپچاسلىرى ئىنتايىن يۇقىرى ساپلىق جەريانىنى كونترول قىلىشنى تەلەپ قىلىدىغان ناچار مۇھىتتا يېرىم ئۆتكۈزگۈچ جەرياندا ئىشلىتىلگەن. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ جەريان قوللىنىشچان پروگراممىلىرىغا نىسبەتەن ، ∼99.9999% (∼6N) ساپلىق SiC زاپچاسلىرى ئادەتتە مېتىلترىخلوروسىلان (C3Cl3Si ، MTS) دىن CVD جەرياندا تەييارلىنىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، CVD-SiC زاپچاسلىرىنىڭ ساپلىقى يۇقىرى بولسىمۇ ، ئىشلىتىپ بولغاندىن كېيىن تاشلىۋېتىلدى. يېقىندا ، تاشلىۋېتىلگەن CVD-SiC زاپچاسلىرى كىرىستال ئۆسۈشنىڭ SiC مەنبەسى دەپ قارالدى ، گەرچە كىرىستال ئۆسۈش مەنبەسىنىڭ يۇقىرى تەلىپىنى قاندۇرۇش ئۈچۈن ، ئېزىش ۋە تازىلاش قاتارلىق بىر قىسىم ئەسلىگە كەلتۈرۈش جەريانلىرى يەنىلا تەلەپ قىلىنىدۇ. بۇ تەتقىقاتتا بىز تاشلىۋېتىلگەن CVD-SiC بۆلەكلىرىنى ئىشلىتىپ ، ماتېرىياللارنى يىغىۋېلىش ئۈچۈن SiC كىرىستاللىرىنى كۆپەيتىشنىڭ مەنبەسى سۈپىتىدە ئىشلەتتۇق. يەككە خرۇستالنىڭ ئۆسۈشى ئۈچۈن CVD-SiC بۆلەكلىرى چوڭ-كىچىكلىكى كونترول قىلىنىدىغان ئېزىش بۆلەكلىرى سۈپىتىدە تەييارلانغان بولۇپ ، PVT جەرياندا كۆپ ئىشلىتىلىدىغان سودا SiC پاراشوكىغا سېلىشتۇرغاندا شەكلى ۋە چوڭ-كىچىكلىكى كۆرۈنەرلىك پەرقلىنىدۇ ، شۇڭلاشقا SiC يەككە خرۇستال ئۆسۈش ھەرىكىتىنىڭ كۆرۈنەرلىك بولىدىغانلىقى مۆلچەرلەندى. ئوخشىمايدۇ. SiC يەككە خرۇستال ئۆسۈش تەجرىبىسى ئېلىپ بېرىشتىن ئىلگىرى ، كومپيۇتېرنىڭ تەقلىد قىلىنىشى يۇقىرى ئېشىش سۈرئىتىنى قولغا كەلتۈردى ، ئىسسىقلىق رايونى ماس ھالدا يەككە خرۇستال ئۆسۈش ئۈچۈن تەڭشەلدى. خرۇستال ئۆسكەندىن كېيىن ، ئۆسكەن كىرىستاللار بۆلەكلەر ئارا توم ография ، مىكرو رامان سپېكتروسكوپى ، يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى X نۇرى دىففراكسىيەسى ۋە ماس قەدەملىك ئاق نۇرلۇق X نۇرى يەر شەكلى ئارقىلىق باھالانغان.
1-رەسىمدە بۇ تەتقىقاتتا SiC كىرىستاللىرىنىڭ PVT ئۆسۈشىگە ئىشلىتىلىدىغان CVD-SiC مەنبەسى كۆرسىتىلدى. تونۇشتۇرۇشتا تەسۋىرلەنگىنىدەك ، CVD-SiC زاپچاسلىرى MTS دىن CVD جەرياندا بىرىكتۈرۈلۈپ ، مېخانىك بىر تەرەپ قىلىش ئارقىلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئىشلىتىش ئۈچۈن شەكىللەنگەن. N يېرىم ئۆتكۈزگۈچ جەريان قوللىنىشچان پروگراممىلىرىنىڭ ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى قولغا كەلتۈرۈش ئۈچۈن CVD جەريانىدا كۆپەيتىلگەن. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ جەرياندا ئىشلىتىلگەندىن كېيىن ، CVD-SiC زاپچاسلىرى ئېزىپ كىرىستال ئۆسۈشنىڭ مەنبەسىنى تەييارلىدى ، 1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ، CVD-SiC مەنبەسى ئوتتۇرىچە قېلىنلىقى .5 0.5 مىللىمېتىر ، ئوتتۇرىچە زەررىچە چوڭلۇقىدىكى تەخسە سۈپىتىدە تەييارلاندى. 49.75 mm.
1-رەسىم: MTS ئاساسىدىكى CVD جەريانى تەييارلىغان CVD-SiC مەنبەسى.
1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەن CVD-SiC مەنبەسىنى ئىشلىتىپ ، SiC كىرىستاللىرى PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق ئىندۇكسىيەلىك ئىسسىنىش ئوچىقىدا ئۆستۈرۈلدى. ئىسسىقلىق رايونىنىڭ تېمپېراتۇرا تەقسىملىنىشىنى باھالاش ئۈچۈن ، سودا تەقلىد كودى VR-PVT 8.2 (سېربىيە جۇمھۇرىيىتى STR) ئىشلىتىلدى. ئىسسىقلىق رايونىدىكى رېئاكتور تور مودېلى بىلەن 2-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك 2D ئوق سىممېترىك مودېل قىلىپ مودېل قىلىنغان. تەقلىد قىلىشتا ئىشلىتىلگەن بارلىق ماتېرىياللار 2-رەسىمدە كۆرسىتىلدى ، ئۇلارنىڭ خۇسۇسىيىتى 1-جەدۋەلدە كۆرسىتىلدى ، تەقلىد قىلىش نەتىجىسىگە ئاساسەن ، SiC كىرىستاللىرى PV ئاتموسفېراسى ئارقىلىق Ar ئاتموسفېراسىدا 2250-250 سېلسىيە گرادۇسلۇق تېمپېراتۇرىدا ئۆستۈرۈلدى. 35 Torr 4 سائەت. 4C لىك ئوق 4H-SiC ۋافېر SiC ئۇرۇقى سۈپىتىدە ئىشلىتىلگەن. يېتىلگەن كىرىستاللار مىكرو رامان سپېكتروسكوپى (Witec ، UHTS 300 ، گېرمانىيە) ۋە يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى XRD (HRXRD ، X'Pert-PROMED ، PANalytical ، گوللاندىيە) تەرىپىدىن باھالانغان. ئۆسكەن SiC كرىستاللىرىدىكى نىجاسەت قويۇقلۇقى ھەرىكەتچان ئىككىلەمچى ئىئون ماسسىسى سپېكترى (SIMS ، Cameca IMS-6f ، فرانسىيە) ئارقىلىق باھالاندى. پوخاڭ يورۇقلۇق مەنبەسىدىكى ماس قەدەملىك ئاق نۇرلۇق X نۇرى يەر تۈزۈلۈشى ئارقىلىق يېتىلگەن كىرىستاللارنىڭ ئايرىلىش زىچلىقى باھالاندى.
2-رەسىم: ئىسسىقلىق تارقىتىش ئوچىقىدىكى PVT ئۆسۈشنىڭ ئىسسىقلىق رايونى دىئاگراممىسى ۋە تور مودېلى.
HTCVD ۋە PVT ئۇسۇللىرى ئۆسۈش سېپىدىكى گاز قاتتىق فازىلىق تەڭپۇڭلۇقىدا خرۇستال ئۆسكەنلىكى ئۈچۈن ، HTCVD ئۇسۇلى ئارقىلىق SiC نىڭ مۇۋەپپەقىيەتلىك تېز ئۆسۈشى بۇ تەتقىقاتتا PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق SiC نىڭ تېز سۈرئەتتە ئۆسۈشىگە جەڭ ئېلان قىلدى. HTCVD ئۇسۇلى ئاسانلا ئېقىن كونترول قىلىنىدىغان گاز مەنبەسىنى ئىشلىتىدۇ ، PVT ئۇسۇلى بولسا ئېقىننى بىۋاسىتە كونترول قىلمايدىغان قاتتىق مەنبەنى ئىشلىتىدۇ. PVT ئۇسۇلىدىكى ئېشىش سۈرئىتىگە تەمىنلەنگەن ئېقىش سۈرئىتىنى تېمپېراتۇرا تەقسىملەشنى كونترول قىلىش ئارقىلىق قاتتىق مەنبەنىڭ ئەۋرىشىم نىسبىتى ئارقىلىق كونترول قىلغىلى بولىدۇ ، ئەمما ئەمەلىي ئۆسۈش سىستېمىسىدىكى تېمپېراتۇرا تەقسىماتنى كونترول قىلىشنى ئەمەلگە ئاشۇرۇش ئاسان ئەمەس.
PVT رېئاكتورىدىكى مەنبە تېمپېراتۇرىسىنى ئاشۇرۇش ئارقىلىق ، مەنبەنىڭ سۇبيېكتىپلىق نىسبىتىنى ئاشۇرۇش ئارقىلىق SiC نىڭ ئېشىش سۈرئىتىنى ئاشۇرغىلى بولىدۇ. كىرىستالنىڭ مۇقىم ئېشىشىنى ئىشقا ئاشۇرۇش ئۈچۈن ، ئۆسۈش ئالدىدىكى تېمپېراتۇرىنى كونترول قىلىش ئىنتايىن مۇھىم. پولى كرىستال شەكىللەنمەي ئېشىش سۈرئىتىنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن ، HTCVD ئۇسۇلى ئارقىلىق SiC نىڭ ئۆسۈشىدە كۆرسىتىلگەندەك ، ئۆسۈش سېپىدە يۇقىرى تېمپېراتۇرا تەدرىجىي ھاسىل قىلىش كېرەك. قالپاقنىڭ كەينىگە تىك ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈش يېتەرلىك بولمىسا ، ئىسسىقلىق رادىئاتسىيەسى ئارقىلىق ئۆسۈش ئالدىدىكى يىغىلىپ قالغان ئىسسىقلىقنى ئۆسۈپ يېتىلىش يۈزىگە تارقىتىپ ، ئارتۇقچە يۈزلەرنىڭ شەكىللىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، يەنى پولى كرىستالنىڭ ئۆسۈشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.
PVT ئۇسۇلىدىكى ئاممىۋى يۆتكەش ۋە قايتا قاچىلاش جەريانى ھەر ئىككىسى HTCVD ئۇسۇلى بىلەن ناھايىتى ئوخشىشىپ كېتىدۇ ، گەرچە ئۇلار SiC مەنبەسىدە پەرقلىنىدۇ. دېمەك ، SiC مەنبەسىنىڭ سۇبيېكتىپلىق نىسبىتى يېتەرلىك يۇقىرى بولغاندا ، SiC نىڭ تېز سۈرئەتتە ئېشىشىنى ئىشقا ئاشۇرغىلى بولىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق يۇقىرى ئېشىش شارائىتىدا يۇقىرى سۈپەتلىك SiC يەككە كرىستالغا ئېرىشىش بىر قانچە خىرىسقا دۇچ كەلدى. سودا پاراشوكى ئادەتتە كىچىك ۋە چوڭ زەررىچىلەرنىڭ ئارىلاشمىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. يەر يۈزىدىكى ئېنېرگىيە پەرقى سەۋەبىدىن ، كىچىك زەررىچىلەر بىر قەدەر يۇقىرى بولغان نىجاسەت قويۇقلۇقىغا ئىگە بولۇپ ، چوڭ زەررىچىلەردىن بۇرۇن سۇبلىمات بولۇپ ، خرۇستالنىڭ دەسلەپكى ئۆسۈش باسقۇچىدا يۇقىرى نىجاسەت قويۇقلۇقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا ، قاتتىق SiC يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا C ۋە Si ، SiC2 ۋە Si2C غا ئوخشاش ھور تۈرىگە پارچىلىنىپ كەتكەچكە ، SiC مەنبەسى PVT ئۇسۇلىدا تۆۋەنلىگەندە قاتتىق C مۇقەررەر شەكىللىنىدۇ. ئەگەر شەكىللەنگەن قاتتىق C كىچىك ۋە يېنىك بولسا ، تېز ئۆسۈش شارائىتىدا ، «C توپا» دەپ ئاتالغان كىچىك C زەررىچىلىرى كۈچلۈك ئاممىۋى يۆتكىلىش ئارقىلىق خرۇستال يۈزىگە يەتكۈزۈلۈپ ، ئۆسۈپ يېتىلىۋاتقان خرۇستالغا قوشۇلۇپ كېتىدۇ. شۇڭلاشقا ، مېتال بۇلغانمىلار ۋە C چاڭ-توزاننى ئازايتىش ئۈچۈن ، SiC مەنبەسىنىڭ زەررىچە چوڭ-كىچىكلىكىنى ئادەتتە دىئامېتىرى 200 مىللىمېتىردىن تۆۋەن كونترول قىلىش كېرەك ، ئۆسۈش سۈرئىتى h0.4 مىللىمېتىردىن ئېشىپ كەتمەسلىكى كېرەك. C توپا. مېتال بۇلغانمىلار ۋە C چاڭ-توزانلار ئۆسكەن SiC كىرىستاللىرىنىڭ چېكىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، بۇ PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق SiC نىڭ تېز ئۆسۈشىدىكى ئاساسلىق توسالغۇ.
بۇ تەتقىقاتتا ، كىچىك زەررىچىلەر بولمىغان ئېزىلگەن CVD-SiC مەنبەلىرى قوللىنىلىپ ، كۈچلۈك ئاممىۋى يۆتكىلىش جەريانىدا لەيلىمە C چاڭ-توزانلار يوقىتىلدى. شۇڭا ، ئىسسىقلىق رايونى قۇرۇلمىسى كۆپ فىزىكىلىق تەقلىدنى ئاساس قىلغان PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق لايىھەلەنگەن بولۇپ ، SiC نىڭ تېز ئۆسۈشىنى قولغا كەلتۈرگەن ، تەقلىدىي تېمپېراتۇرا تەقسىملەش ۋە تېمپېراتۇرا تەدرىجىي دەرىجىسى 3a رەسىمدە كۆرسىتىلگەن.
3-رەسىم: (a) چەكلىك ئېلېمېنت ئانالىزى ئارقىلىق ئېرىشكەن PVT رېئاكتورىنىڭ ئۆسۈش ئالدىدىكى تېمپېراتۇرىنىڭ تارقىلىشى ۋە تېمپېراتۇرا تەدرىجىي دەرىجىسى ، (b) ئوسمېتىرىك سىزىقنى بويلاپ تىك تېمپېراتۇرا تەقسىملەش.
SiC كىرىستاللىرىنىڭ ئۆسۈشىنىڭ تىپىك ئىسسىقلىق رايونى تەڭشىكىگە سېلىشتۇرغاندا ، ° C1 / mm دىن تۆۋەن بولغان كىچىك تېمپېراتۇرا گرادۇسىدا 0.3 دىن 0.8 مىللىمېتىرغىچە ئۆسۈش سۈرئىتىگە سېلىشتۇرغاندا ، بۇ تەتقىقاتتىكى ئىسسىقلىق رايونىنىڭ تەڭشىلىشى بىر قەدەر چوڭ تېمپېراتۇرا دەرىجىسىگە ئىگە. 3.8 ° C / mm ∼2268 ° C. بۇ تەتقىقاتتىكى تېمپېراتۇرا تەدرىجىي قىممىتى HTCVD ئۇسۇلى ئارقىلىق SiC نىڭ تېز سۈرئەتتە 2.4 mm / h لىك سۈرئەت بىلەن ئۆسۈشىگە سېلىشتۇرغىلى بولىدۇ ، بۇ يەردە تېمپېراتۇرا تەدرىجىي ∼14 ° C / mm قىلىپ بېكىتىلگەن. 3b رەسىمدە كۆرسىتىلگەن تىك تېمپېراتۇرا تەقسىملەشتىن ، بىز ئەدەبىياتتا تەسۋىرلەنگەندەك ئۆسۈش سېپىگە يېقىن جايدا پولى كرىستال ھاسىل قىلالايدىغان تەتۈر تېمپېراتۇرا تەدرىجىي ماددىسىنىڭ يوقلىقىنى جەزملەشتۈردۇق.
PVT سىستېمىسىنى ئىشلىتىپ ، SiC كرىستاللىرى CVD-SiC مەنبەسىدىن 4 سائەت ئۆستۈرۈلدى ، 2-ۋە 3-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ، 4a رەسىمدە كۆرسىتىلگەن SiC نىڭ ۋەكىللىك كىرىستال ئۆسۈشى كۆرسىتىلدى. 4a رەسىمدە كۆرسىتىلگەن SiC كىرىستالنىڭ قېلىنلىقى ۋە ئېشىش سۈرئىتى ئايرىم-ئايرىم ھالدا 5.84 مىللىمېتىر ۋە 1.46 مىللىمېتىر. 4C رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ، SiC مەنبەسىنىڭ ئۆسكەن SiC كىرىستالنىڭ سۈپىتى ، كۆپ خىللىقى ، مورفولوگىيىسى ۋە ساپلىقىغا بولغان تەسىرى تەكشۈرۈلدى. 4b رەسىمدىكى بۆلەكلەر ئارا توم ография تەسۋىرىدە كۆرسىتىلىشچە ، كىرىستالنىڭ ئۆسۈشى ئىككىلەمچى ئۆسۈش شارائىتى سەۋەبىدىن ئەگمە شەكىللىك بولغان. قانداقلا بولمىسۇن ، 4c رەسىمدىكى مىكرو رامان سپېكتروسكوپىدا ئۆسكەن خرۇستالنىڭ ھېچقانداق كۆپ خىل شەكىل قوشۇلمىغان 4H-SiC نىڭ يەككە باسقۇچى ئىكەنلىكى ئېنىقلاندى. X نۇرىدا تەۋرىنىش ئەگرى سىزىقى ئانالىزىدىن ئېرىشكەن (0004) چوققا قىممەتنىڭ FWHM قىممىتى 18.9 سېكۇنت بولۇپ ، كىرىستال سۈپىتىنىمۇ ئىسپاتلايدۇ.
4-رەسىم: e) رېنتىگېن نۇرى يەر شەكلى.
4e رەسىمدە يېتىلگەن كرىستالنىڭ سىلىقلانغان ۋافېردىكى سىزىلغان ۋە يىپلارنىڭ يۆتكىلىشىنى پەرقلەندۈرىدىغان ئاق نۇرلۇق X نۇرى يەر شەكلى كۆرسىتىلدى. ئۆسكەن خرۇستالنىڭ ئايرىلىش زىچلىقى 0003000 ea / cm² بولۇپ ، ئۇرۇق كىرىستالنىڭ تارقىلىش زىچلىقىدىن سەل يۇقىرى ، يەنى 0002000 ea / cm². ئۆسكەن خىرۇستالنىڭ تارقىلىش زىچلىقى بىر قەدەر تۆۋەن ئىكەنلىكى ئىسپاتلانغان بولۇپ ، سودا ۋافېرلىرىنىڭ خرۇستال سۈپىتىگە سېلىشتۇرغاندا. قىزىقارلىق يېرى ، SiC كىرىستاللىرىنىڭ تېز ئۆسۈشى PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق چوڭ تېمپېراتۇرا تەدرىجىي تۆۋەنلىتىلگەن CVD-SiC مەنبەسى بىلەن ئەمەلگە ئاشقان. ئۆسكەن خرۇستالدىكى B ، Al ۋە N نىڭ قويۇقلۇقى ئايرىم-ئايرىم ھالدا 2.18 × 10¹⁶ ، 7.61 × 10¹⁵ ۋە 1.98 × 10¹⁹ ئاتوم / cm³. يېتىلگەن كىرىستالدىكى P نىڭ قويۇقلۇقى بايقاش چېكىدىن تۆۋەن (<1.0 × 10¹⁴ ئاتوم / cm³). CVD جەريانىدا قەستەن كۆپەيتىلگەن N نى ھېسابقا ئالمىغاندا ، توك توشۇغۇچىلار ئۈچۈن نىجاسەت قويۇقلۇقى يېتەرلىك تۆۋەن ئىدى.
گەرچە بۇ تەتقىقاتتىكى خرۇستال ئېشىش سودا مەھسۇلاتلىرىنى ئويلاشقاندا كىچىك كۆلەمدە بولسىمۇ ، ئەمما PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق CVD-SiC مەنبەسىنى ئىشلىتىپ كىرىستال سۈپىتىنىڭ ياخشى بولغان تېز سۈرئەتتە ئۆسۈشىنىڭ مۇۋەپپەقىيەتلىك نامايەن بولۇشى كۆرۈنەرلىك تەسىرگە ئىگە. CVD-SiC مەنبەلىرى گەرچە ئېسىل خۇسۇسىيەتلىرىگە قارىماي ، تاشلىۋېتىلگەن ماتېرىياللارنى يىغىۋېلىش ئارقىلىق تەننەرخ رىقابەت كۈچىگە ئىگە بولغاچقا ، بىز ئۇلارنىڭ كەڭ كۆلەمدە ئىشلىتىلىشىنى ئۈمىد قىلىدىغان SiC مەنبەسى سۈپىتىدە SiC پاراشوك مەنبەسىنىڭ ئورنىنى ئالىدىغانلىقىنى ئۈمىد قىلىمىز. SiC نىڭ تېز ئۆسۈشى ئۈچۈن CVD-SiC مەنبەلىرىنى قوللىنىش ئۈچۈن ، PVT سىستېمىسىدىكى تېمپېراتۇرا تەقسىملەشنى ئەلالاشتۇرۇش تەلەپ قىلىنىدۇ ، بۇ كەلگۈسىدىكى تەتقىقاتلارغا تېخىمۇ كۆپ سوئال قويىدۇ.
خۇلاسە
بۇ تەتقىقاتتا ، PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق تەدرىجىي شارائىتتا ئېزىلگەن CVD-SiC بۆلەكلىرىنى ئىشلىتىپ تېز سۈرئەتتە SiC خرۇستال ئۆسۈشىنى مۇۋەپپەقىيەتلىك نامايان قىلدى. قىزىقارلىق يېرى ، SiC كىرىستاللىرىنىڭ تېز ئۆسۈشى SiC مەنبەسىنى PVT ئۇسۇلىغا ئالماشتۇرۇش ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشقان. بۇ خىل ئۇسۇل SiC يەككە كىرىستالنىڭ چوڭ كۆلەملىك ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمىنى كۆرۈنەرلىك ئۆستۈرۈپ ، ئاخىرىدا SiC تارماق لىنىيىسىنىڭ بىرلىك تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىپ ، يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنىڭ كەڭ كۆلەمدە ئىشلىتىلىشىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ.
يوللانغان ۋاقتى: 19-ئىيۇلدىن 2024-يىلغىچە