Muhimman Abubuwan Da Ake Bukata Don Shiri Mai Inganci Na Silicon Carbide Guda Ɗaya

Manyan hanyoyin da ake bi wajen shirya lu'ulu'u guda ɗaya na silicon sun haɗa da: Sufurin Tururi na Jiki (PVT), Ci gaban Maganin da Aka Tsabtace (TSSG), da kuma Tsabtace Tururin Sinadarin Zafi Mai Zafi (HT-CVD). Daga cikin waɗannan, ana amfani da hanyar PVT sosai a masana'antu saboda sauƙin kayan aiki, sauƙin sarrafawa, da ƙarancin kayan aiki da kuɗin aiki.

Muhimman Abubuwan Fasaha don Ci gaban PVT na Lu'ulu'u na Silicon Carbide

Lokacin da ake shuka lu'ulu'u na silicon carbide ta amfani da hanyar Physical Vapor Transport (PVT), dole ne a yi la'akari da waɗannan fannoni na fasaha:

1. Tsarkakken Kayan Graphite a Ɗakin Girma: Dole ne abubuwan da ke cikin abubuwan da ke cikin graphite su kasance ƙasa da 5×10⁻⁶, yayin da abubuwan da ke cikin abubuwan da ke cikin rufin dole ne su kasance ƙasa da 10×10⁻⁶. Ya kamata a kiyaye abubuwa kamar B da Al ƙasa da 0.1×10⁻⁶.
2. Zaɓin Daidaitaccen Tsarin Gilashin Iri: Nazarin da aka gudanar ya nuna cewa fuskar C (0001) ta dace da girma lu'ulu'u 4H-SiC, yayin da fuskar Si (0001) ake amfani da ita don girma lu'ulu'u 6H-SiC.
3. Amfani da Ƙwayoyin Iri na Off-Axis: Ƙwayoyin iri na Off-axis na iya canza daidaiton girman ƙwari, yana rage lahani a cikin ƙwari.
4. Tsarin Haɗa Kwaikwayo Mai Inganci na Iri.
5. Kiyaye Daidaiton Tsarin Ci gaban Crystal a Lokacin Zagayen Ci Gaba.

Mahimman Fasaha don Ci gaban Silicon Carbide Crystal

1. Fasahar Doping don Foda na Silicon Carbide
   Yin amfani da foda silicon carbide da adadin Ce mai dacewa zai iya daidaita ci gaban lu'ulu'u guda 4H-SiC. Sakamakon aiki ya nuna cewa maganin Ce na iya:

• Ƙara yawan ci gaban lu'ulu'u na silicon carbide.
• Kula da yanayin girma na lu'ulu'u, yana sa ya zama iri ɗaya kuma na yau da kullun.
• Dakatar da samuwar ƙazanta, rage lahani da kuma sauƙaƙe samar da lu'ulu'u masu inganci da lu'ulu'u masu launin shuɗi ɗaya.
• Hana tsatsa a bayan lu'ulu'u kuma inganta yawan amfanin lu'ulu'u ɗaya.

• Fasahar Kula da Zafin Jini ta Axial da Radial
  Tsarin zafin axial yana shafar nau'in girma da inganci na lu'ulu'u. Ƙaramin juzu'in zafin jiki zai iya haifar da samuwar lu'ulu'u masu yawa da kuma rage yawan girma. Daidaitaccen juzu'in zafin jiki na axial da radial yana sauƙaƙa saurin girma lu'ulu'u na SiC yayin da yake kiyaye ingancin lu'ulu'u mai ɗorewa.
• Fasahar Kula da Rushewar Filin Basal (BPD)
  Lalacewar BPD galibi tana tasowa ne lokacin da matsin lamba a cikin kristal ya wuce matsin lamba mai mahimmanci na SiC, yana kunna tsarin zamewa. Tunda BPDs suna tsaye da alkiblar girman kristal, galibi suna samuwa ne yayin girman kristal da sanyaya.
• Fasaha Daidaita Rabon Tsarin Tsarin Tururi
  Ƙara yawan carbon-to-silicon a cikin yanayin girma wani ma'auni ne mai tasiri don daidaita girman kristal ɗaya. Babban rabon carbon-to-silicon yana rage manyan matakai na haɗuwa, yana adana bayanan girman kristal na iri, kuma yana hana samuwar nau'ikan polytype.
• Fasahar Kula da Ƙananan Damuwa
  Damuwa yayin girman kristal na iya haifar da lanƙwasa jiragen kristal, wanda ke haifar da rashin ingancin kristal ko ma tsagewa. Babban damuwa kuma yana ƙara wargajewar jirgin ƙasa na basal, wanda zai iya yin mummunan tasiri ga ingancin layin epitaxial da aikin na'urar.

Hoton na'urar daukar hoton wafer SiC mai inci 6

Hanyoyin Rage Damuwa a cikin Lu'ulu'u:

• Daidaita rarrabawar filin zafin jiki da sigogin sarrafawa don ba da damar haɓaka kusan daidaito na lu'ulu'u guda ɗaya na SiC.
• Inganta tsarin bututun ruwa don ba da damar haɓaka lu'ulu'u kyauta ba tare da ƙuntatawa kaɗan ba.
• Gyara dabarun daidaita kristal iri don rage rashin daidaiton faɗaɗa zafi tsakanin kristal iri da mai riƙe graphite. Hanya gama gari ita ce a bar tazara mai tsawon mm 2 tsakanin kristal iri da mai riƙe graphite.
• Inganta hanyoyin rage zafi ta hanyar aiwatar da rage zafi a cikin tanda, daidaita zafin jiki da tsawon lokacin da za a rage zafi a cikinta don fitar da cikakken damuwa a cikinta.

Abubuwan da ke Faruwa a Nan Gaba a Fasahar Ci Gaban Gilashin Silicon Carbide

Idan aka yi la'akari da gaba, fasahar shirya lu'ulu'u guda ɗaya ta SiC mai inganci za ta bunƙasa ta waɗannan hanyoyi:

1. Girman Girma
   Diamita na lu'ulu'u guda ɗaya na silicon carbide ya samo asali daga milimita kaɗan zuwa inci 6, inci 8, har ma da manyan girma masu inci 12. Lu'ulu'u masu girman SiC masu girma suna inganta ingancin samarwa, suna rage farashi, da kuma biyan buƙatun na'urori masu ƙarfi.
2. Ci Gaba Mai Inganci
   Kwalta guda ɗaya mai inganci na SiC suna da matuƙar muhimmanci ga na'urori masu aiki mai kyau. Duk da cewa an sami ci gaba mai yawa, akwai lahani kamar ƙananan bututu, gurɓatattun abubuwa, da ƙazanta, wanda ke shafar aikin na'urar da amincinta.
3. Rage Farashi
   Tsadar farashin shirya lu'ulu'u na SiC yana iyakance amfaninsa a wasu fannoni. Inganta hanyoyin girma, inganta ingancin samarwa, da rage farashin kayan masarufi na iya taimakawa rage kashe kuɗi wajen samarwa.
4. Ci gaban Hankali
   Tare da ci gaba a fannin AI da manyan bayanai, fasahar ci gaban lu'ulu'u ta SiC za ta ƙara ɗaukar hanyoyin magance matsaloli masu wayo. Kulawa da sarrafawa ta lokaci-lokaci ta amfani da na'urori masu auna firikwensin da tsarin atomatik zai haɓaka kwanciyar hankali da ikon sarrafawa. Bugu da ƙari, nazarin manyan bayanai na iya inganta sigogin girma, inganta ingancin lu'ulu'u da ingancin samarwa.

Fasahar shirya lu'ulu'u guda ɗaya mai inganci ta silicon carbide ita ce babbar hanyar da ake bi wajen binciken kayan semiconductor. Yayin da fasaha ke ci gaba, dabarun haɓaka lu'ulu'u na SiC za su ci gaba da bunƙasa, suna samar da tushe mai ƙarfi don aikace-aikace a cikin filayen zafi mai yawa, mita mai yawa, da kuma manyan iko.