Babban hanyoyin haɓaka lu'ulu'u guda ɗaya na silicon carbide sun haɗa da Jirgin Ruwa na Jiki (PVT), Ci gaban Magani Mai Tsari (TSSG), da Jigilar Ruwan Kemikal Mai Tsayi (HT-CVD).

Daga cikin waɗannan, hanyar PVT ta zama fasaha ta farko don samar da masana'antu saboda ƙayyadaddun kayan aiki mai sauƙi, sauƙi na aiki da sarrafawa, da ƙananan kayan aiki da farashin aiki.

---

Mahimman Bayanan Fasaha na Ci gaban SiC Crystal Amfani da Hanyar PVT

Don girma lu'ulu'u na silicon carbide ta amfani da hanyar PVT, dole ne a sarrafa abubuwa da yawa na fasaha a hankali:

1. Tsaftar Kayan Zane a Filin Zafi
   Abubuwan graphite da aka yi amfani da su a filin haɓakar haɓakar kristal dole ne su cika ƙaƙƙarfan ƙa'idodin tsabta. Abubuwan da ke cikin ƙazanta a cikin abubuwan graphite yakamata su kasance ƙasa da 5 × 10⁻⁻, kuma don jita-jita da ke ƙasa da 10 × 10⁻⁻. Musamman, abubuwan da ke cikin boron (B) da aluminum (Al) dole ne kowannensu ya kasance ƙasa da 0.1 × 10⁻.

2. Madaidaicin Polarity na Crystal Seed
   Bayanan haɓakawa sun nuna cewa C-face (0001) ya dace da girma 4H-SiC lu'ulu'u, yayin da Si-face (0001) ya dace da ci gaban 6H-SiC.

3. Amfani da Kashe-Axis iri lu'ulu'u
   Kashe-axis tsaba na iya canza yanayin girma, rage lahani, da haɓaka ingantaccen ingancin crystal.

4. Amintaccen Seed Crystal Bonding Technique
   Daidaitaccen haɗin kai tsakanin kristal iri da mariƙin yana da mahimmanci don kwanciyar hankali yayin girma.

5. Tsayar da Kwanciyar Hankali na Girman Girma
   A yayin zagayowar ci gaban kristal gabaɗaya, ƙirar haɓakar haɓaka dole ne ta kasance da ƙarfi don tabbatar da haɓakar kristal mai inganci.

 

---

Core Technologies a cikin Ci gaban SiC Crystal

1. Fasahar Doping don SiC Foda

Doping SiC foda tare da cerium (Ce) na iya daidaita haɓakar nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i) kamar 4H-SiC. Aiki ya nuna cewa Ce doping na iya:

• Ƙara yawan ci gaban lu'ulu'u na SiC;

• Inganta daidaiton kristal don ƙarin daidaituwa da haɓakar jagora;

• Rage ƙazanta da lahani;

• Danne lalacewar baya na crystal;

• Haɓaka ƙimar amfanin ƙasa guda ɗaya.

2. Sarrafa Axial da Radial Thermal Gradients

Axial zafin jiki gradients yana tasiri polytype crystal da ƙimar girma. Ƙarƙashin ƙarami wanda ya yi ƙanƙara zai iya haifar da haɗa nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'i-nau'i-nau'i-nau'i-nau'i) da kuma rage jigilar kayan aiki a lokacin tururi. Haɓaka duka axial da radial gradients yana da mahimmanci don haɓakar kristal mai sauri da tsayayye tare da daidaiton inganci.

3. Basal Plane Dislocation (BPD) Sarrafa Fasaha

BPDs suna samuwa musamman saboda damuwa mai ƙarfi wanda ya wuce mahimmin kofa a cikin lu'ulu'u na SiC, yana kunna tsarin zamewa. Kamar yadda BPDs ke daidaitawa zuwa jagorar girma, yawanci suna tasowa yayin girma da sanyaya. Rage damuwa na ciki zai iya rage yawan BPD.

4. Sarrafa Matsayin Haɗaɗɗen Ratio

Haɓaka rabon carbon-to-silicon a cikin lokacin tururi hanya ce da aka tabbatar don haɓaka haɓakar nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in iri ɗaya. Babban rabon C/Si yana rage bunching macrostep kuma yana riƙe gadon ƙasa daga kristal iri, don haka yana hana samuwar nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan iri da ba a so.

5. Dabarun Girman Ƙarƙashin Damuwa

Damuwa a lokacin girma na crystal na iya haifar da lankwasa jiragen sama, fasa, da mafi girma BPD yawa. Waɗannan lahani na iya wucewa zuwa yadudduka na epitaxial kuma suna yin mummunan tasiri ga aikin na'urar.

Dabaru da yawa don rage damuwa na crystal na ciki sun haɗa da:

• Daidaita rarraba filin thermal da sigogin tsari don haɓaka haɓakar kusa-daidaitacce;

• Inganta ƙirar ƙira don ƙyale kristal yayi girma da yardar rai ba tare da ƙarancin injin ba;

• Haɓaka daidaitawar mai riƙe iri don rage rashin daidaituwar haɓakawar thermal tsakanin iri da graphite yayin dumama, sau da yawa ta hanyar barin rata na 2 mm tsakanin iri da mariƙin;

• Sabunta hanyoyin kwantar da hankali, ƙyale kristal ya yi sanyi tare da tanderun, da daidaita yanayin zafi da tsawon lokaci don sauƙaƙe damuwa na ciki.

---

Abubuwan da ke faruwa a Fasahar Ci gaban SiC Crystal

1. Girman Girman Crystal
SiC kristal diamita guda ɗaya sun ƙaru daga ƴan milimita kaɗan zuwa 6-inch, 8-inch, har ma da wafers 12-inch. Manyan wafers suna haɓaka haɓakar samarwa da rage farashi, yayin biyan buƙatun aikace-aikacen na'urori masu ƙarfi.

2. Higher Crystal Quality
Lu'ulu'u na SiC masu inganci suna da mahimmanci ga na'urori masu inganci. Duk da ci gaba mai mahimmanci, lu'ulu'u na yanzu suna nuna lahani kamar micropipes, dislocations, da ƙazanta, duk waɗannan zasu iya lalata aikin na'urar da aminci.

3. Rage Kuɗi
Samar da kristal na SiC har yanzu yana da tsada sosai, yana iyakance ɗaukar nauyi. Rage farashi ta hanyar ingantattun hanyoyin haɓaka, haɓaka haɓakar samarwa, da ƙananan farashin albarkatun ƙasa yana da mahimmanci don faɗaɗa aikace-aikacen kasuwa.

4. Masana'antar Hankali
Tare da ci gaba a cikin basirar wucin gadi da manyan fasahohin bayanai, SiC crystal girma yana motsawa zuwa hankali, matakai masu sarrafa kansa. Na'urori masu auna firikwensin da tsarin sarrafawa na iya saka idanu da daidaita yanayin haɓakawa a cikin ainihin lokaci, inganta kwanciyar hankali da tsinkaya. Nazarin bayanai na iya ƙara haɓaka sigogin tsari da ingancin crystal.

Haɓaka fasahar haɓakar siC guda ɗaya mai inganci shine babban abin da ake mai da hankali kan binciken kayan semiconductor. Kamar yadda fasaha ta ci gaba, hanyoyin haɓaka kristal za su ci gaba da haɓakawa da haɓakawa, samar da tushe mai tushe don aikace-aikacen SiC a cikin yanayin zafi mai zafi, mai girma, da na'urorin lantarki masu ƙarfi.