SiC يەككە خرۇستال ئۆسۈشىدىكى ئۇرۇق كىرىستال تەييارلاش جەريانى

كىرىمنىي كاربون (SiC)ماتېرىيال كەڭ بەلۋاغ ، يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ، ھالقىلىق ھالقىلىق پارچىلىنىش مەيدانىنىڭ كۈچلۈكلۈكى ۋە تويۇنغان ئېلېكترون تېزلىكى قاتارلىق ئەۋزەللىككە ئىگە بولۇپ ، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ياساش ساھەسىدە كىشىنى ئۈمىدلەندۈرىدۇ. SiC يەككە كرىستال ئادەتتە فىزىكىلىق پار توشۇش (PVT) ئۇسۇلى ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلىدۇ. بۇ ئۇسۇلنىڭ كونكرېت قەدەملىرى SiC پاراشوكىنى گرافت كرېستنىڭ ئاستىغا قويۇش ۋە كرېستنىڭ ئۈستىگە SiC ئۇرۇق كىرىستال قويۇشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. گرافىكھالقىلىقSiC نىڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرىسى بىلەن قىزىتىلىپ ، SiC پاراشوكىنىڭ Si ھور ، Si2C ۋە SiC2 قاتارلىق پار باسقۇچى ماددىلىرىغا ئايلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. ئوق تېمپېراتۇرىسى تەدرىجىي تەسىرىنىڭ تەسىرىدە ، بۇ ھورلانغان ماددىلار SiC ئۇرۇقى كىرىستال يۈزىدىكى كرىستال ۋە قويۇق ھالەتكە كېلىپ ، كىرىستاللاپ SiC يەككە كىرىستالغا ئايلىنىدۇ.

ھازىر ئىشلىتىلگەن ئۇرۇق كىرىستالنىڭ دىئامېتىرىSiC يەككە كىرىستال ئۆسۈشنىشان كىرىستال دىئامېتىرى بىلەن ماسلىشىشى كېرەك. ئۆسۈپ يېتىلىش جەريانىدا ، ئۇرۇق كىرىستال چاپلاقنىڭ ئۈستى تەرىپىدىكى ئۇرۇق ئىگىسىگە مۇقىملاشتۇرۇلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، بۇ خىل ئۇرۇق كىرىستاللىقىنى ئوڭشاش ئۇسۇلى ئۇرۇق ئىگىسىنىڭ يۈزىنىڭ ئېنىقلىقى ۋە يېپىشقاق سىرنىڭ بىردەكلىكى قاتارلىق ئامىللار سەۋەبىدىن يېپىشقاق قەۋىتىدىكى بوشلۇق قاتارلىق مەسىلىلەرنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، بۇ ئالتە تەرەپلىك بوشلۇق كەمتۈكلىكىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. بۇلار گرافت تاختىسىنىڭ تەكشىلىكىنى ياخشىلاش ، يېپىشقاق قەۋەت قېلىنلىقىنىڭ بىردەكلىكىنى ئاشۇرۇش ۋە ئەۋرىشىم بۇففېر قەۋىتىنى قوشۇشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ تىرىشچانلىقلارغا قارىماي ، يېپىشقاق قەۋىتىنىڭ زىچلىقىدا يەنىلا مەسىلە بار ، ئۇرۇق كىرىستال ئاجرىلىپ چىقىش خەۋىپى بار. نى باغلاش ئۇسۇلىنى قوللىنىش ئارقىلىقwaferگرافىك قەغەزنى بېسىپ ، ئۇنى كرېستنىڭ ئۈستىگە يېپىپ قويسا ، يېپىشقاق قەۋىتىنىڭ زىچلىقىنى يۇقىرى كۆتۈرگىلى ۋە ۋافېرنىڭ ئاجرىلىپ كېتىشىنىڭ ئالدىنى ئالغىلى بولىدۇ.

1. تەجرىبە لايىھىسى:
تەجرىبىدە ئىشلىتىلگەن ۋافېرلار سودا خاراكتېرلىك بولىدۇ6 دىيۇملۇق N تىپلىق SiC ۋافېر. فوتوگراف ئۇستىسى چاپان ئىشلىتىپ ئىشلىتىلىدۇ. يېپىشتۇرۇش ئۆزى تەرەققىي قىلغان ئۇرۇق قىزىق بېسىملىق ئوچاقتىن پايدىلىنىپ ئەمەلگە ئاشىدۇ.

1.1 ئۇرۇق كىرىستالنى مۇقىملاشتۇرۇش لايىھىسى:
ھازىر ، SiC ئۇرۇقىنىڭ خرۇستال يېپىشتۇرۇش لايىھىسىنى يېپىشتۇرۇش تىپى ۋە ئاسما تىپتىن ئىبارەت ئىككى تۈرگە ئايرىشقا بولىدۇ.

چاپلاش تىپىدىكى لايىھە (1-رەسىم): بۇ باغلىنىشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇSiC waferگرافىك تاختىغا بىر قەۋەت گرافت قەغەز بىلەن بۇففېر قەۋىتى قىلىپ ، ئارىسىدىكى بوشلۇقنى تۈگىتىدۇSiC waferۋە گرافىك تاختىسى. ئەمەلىي ئىشلەپچىقىرىشتا ، گرافىك قەغەز بىلەن گرافت تاختىسىنىڭ باغلىنىش كۈچى ئاجىز بولۇپ ، يۇقىرى تېمپېراتۇرا ئۆسۈش جەريانىدا دائىم ئۇرۇق كىرىستال ئاجرىلىپ چىقىشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، نەتىجىدە ئۆسۈش مەغلۇب بولىدۇ.

ئاسما تىپ لايىھىسى (2-رەسىم): ئادەتتە ، قويۇق كاربونلاش ياكى سىرلاش ئۇسۇلى ئارقىلىق SiC ۋافېرنىڭ باغلىنىش يۈزىدە قويۇق كاربون پىلاستىنكىسى ھاسىل بولىدۇ. TheSiC waferئاندىن ئىككى گرافىك تاختاينىڭ ئارىسىغا قىسىلىپ ، گرافتنىڭ ھالقىلىق ئۈستىگە قويۇلۇپ ، كاربون پىلاستىنكىسى ۋافېرنى قوغدايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، سىر ئارقىلىق كاربون پىلاستىنكىسىنى ياساش قىممەت بولۇپ ، سانائەت ئىشلەپچىقىرىشىغا ماس كەلمەيدۇ. يېلىم كاربونلاشتۇرۇش ئۇسۇلى بىردەك بولمىغان كاربون پىلاستىنكا سۈپىتىنى ھاسىل قىلىدۇ ، كۈچلۈك يېپىشقاقلىقى بىلەن مۇكەممەل قويۇق كاربون پىلاستىنكىسىغا ئېرىشىش تەسكە توختايدۇ. ئۇنىڭدىن باشقا ، گرافت تاختىسىنى قىسىش ئۇنىڭ يۈزىنىڭ بىر قىسمىنى توسۇش ئارقىلىق ۋافېرنىڭ ئۈنۈملۈك ئۆسۈش رايونىنى ئازايتىدۇ.

يۇقارقى ئىككى لايىھەگە ئاساسەن ، يېڭى يېپىشتۇرۇش ۋە قاپلاش لايىھىسى ئوتتۇرىغا قويۇلدى (3-رەسىم):

بىر قەدەر قويۇق كاربون پىلاستىنكىسى SiC ۋافېرنىڭ باغلىنىش يۈزىدە يېلىم كاربونلاشتۇرۇش ئۇسۇلى ئارقىلىق ياسالغان بولۇپ ، يورۇتۇلغاندا چوڭ نۇرنىڭ ئېقىپ كېتىشىگە كاپالەتلىك قىلمايدۇ.
كاربون پىلاستىنكىسى بىلەن قاپلانغان SiC ۋافېر گرافت قەغەزگە باغلانغان ، باغلىنىش يۈزى كاربون پىلاستىنكىسى. يېپىشقاق قەۋەت نۇر ئاستىدا بىردەك قارا كۆرۈنۈشى كېرەك.
گرافت قەغىزى گرافت تاختاي بىلەن قىسىلىپ ، خرۇستالنىڭ ئۆسۈشىدە ھالقىلىق گرافتنىڭ ئۈستىدە توختىتىلغان.

1.2 چاپلاق:
فوتوگرافنىڭ يېپىشقاقلىقى فىلىمنىڭ قېلىنلىقىنىڭ بىردەكلىكىگە كۆرۈنەرلىك تەسىر كۆرسىتىدۇ. ئوخشاش ئايلىنىش سۈرئىتىدە ، يېپىشقاقلىقى تۆۋەنرەك نېپىز ۋە تېخىمۇ تەكشى يېپىشقاق كىنولارنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. شۇڭلاشقا ، ئىلتىماس قىلىش تەلىپى ئىچىدە تۆۋەن يېپىشقاقلىق فوتوگراف تاللىنىدۇ.

تەجرىبە جەريانىدا ، كاربونلاشتۇرغۇچى يېپىشقاقنىڭ يېپىشقاقلىقىنىڭ كاربون پىلاستىنكىسى بىلەن ۋافېر ئوتتۇرىسىدىكى باغلىنىش كۈچىگە تەسىر قىلىدىغانلىقى بايقالدى. يېپىشقاقلىقى يۇقىرى بولۇپ ، ئايلانما چاپان ئىشلىتىپ بىر تۇتاش ئىشلىتىشنى قىيىنلاشتۇرىدۇ ، يېپىشقاقلىقى تۆۋەن بولسا باغلىنىش كۈچى ئاجىزلاپ ، يېپىشقاق ئېقىمى ۋە تاشقى بېسىم سەۋەبىدىن كېيىنكى باغلىنىش جەريانىدا كاربون پىلاستىنكىسىنىڭ يېرىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. تەجرىبە تەتقىقاتى ئارقىلىق ، كاربونلاشتۇرغۇچى يېپىشقاقنىڭ يېپىشقاقلىقى 100 mPa · s قىلىپ بېكىتىلدى ، باغلىنىشلىق يېپىشقاق يېپىشقاقلىقى 25 mPa · s قىلىپ بېكىتىلدى.

1.3 خىزمەت بوشلۇقى:
SiC ۋافېردا كاربون پىلاستىنكىسى ياساش جەريانى SiC ۋافېر يۈزىدىكى يېپىشقاق قەۋەتنى كاربونلاشتۇرۇشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ ، بۇ چوقۇم ۋاكۇئۇم ياكى ئارگېنتىن قوغدىلىدىغان مۇھىتتا ئېلىپ بېرىلىشى كېرەك. تەجرىبە نەتىجىسى شۇنى ئىسپاتلىدىكى ، ئارگوندىن قوغدىلىدىغان مۇھىت يۇقىرى ۋاكۇئۇملۇق مۇھىتقا قارىغاندا كاربون پىلاستىنكىسى ھاسىل قىلىشقا تېخىمۇ پايدىلىق. ئەگەر ۋاكۇئۇملۇق مۇھىت ئىشلىتىلسە ، ۋاكۇئۇم دەرىجىسى Pa1 Pa بولۇشى كېرەك.

SiC ئۇرۇق كىرىستالنى باغلاش جەريانى SiC wafer نى گرافىك تاختا / گرافىك قەغەزگە باغلاشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئوكسىگېننىڭ گرافت ماتېرىياللىرىغا بولغان چىرىتىش تەسىرىنى ئويلاشقاندا ، بۇ جەريان ۋاكۇئۇملۇق شارائىتتا ئېلىپ بېرىلىشى كېرەك. ئوخشىمىغان ۋاكۇئۇم سەۋىيىسىنىڭ يېپىشقاق قەۋىتىگە بولغان تەسىرى تەتقىق قىلىندى. تەجرىبە نەتىجىسى 1-جەدۋەلدە كۆرسىتىلدى ، تۆۋەن ۋاكۇئۇم شارائىتىدا ، ھاۋادىكى ئوكسىگېن مولېكۇلىلىرىنىڭ پۈتۈنلەي چىقىرىۋېتىلمەي ، يېپىشقاق قەۋەتنىڭ تولۇق بولماسلىقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. ۋاكۇئۇم دەرىجىسى 10 Pa دىن تۆۋەن بولغاندا ، ئوكسىگېن مولېكۇلاسىنىڭ يېپىشقاق قەۋىتىگە بولغان تەسىرى كۆرۈنەرلىك تۆۋەنلەيدۇ. ۋاكۇئۇم دەرىجىسى 1 Pa دىن تۆۋەن بولغاندا ، چىرىتىش رولى پۈتۈنلەي يوقىلىدۇ.