2023-08-14
ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ SiC ເຮັດໃຫ້ມັນທ້າທາຍທີ່ຈະຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນດຽວ. ວິທີການຂະຫຍາຍຕົວແບບດັ້ງເດີມທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາເຊມິຄອນດັກເຕີ, ເຊັ່ນວິທີການດຶງຊື່ແລະວິທີການ crucible ລົງ, ບໍ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເນື່ອງຈາກບໍ່ມີໄລຍະຂອງແຫຼວ Si:C = 1: 1 ທີ່ຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດ. ຂະບວນການເຕີບໃຫຍ່ຕ້ອງການຄວາມກົດດັນທີ່ສູງກວ່າ 105 atm ແລະອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 3200 ° C ເພື່ອບັນລຸອັດຕາສ່ວນ stoichiometric ຂອງ Si:C = 1: 1 ໃນການແກ້ໄຂ, ຕາມການຄິດໄລ່ທາງທິດສະດີ.
ເມື່ອປຽບທຽບກັບວິທີການ PVT, ວິທີການໄລຍະຂອງແຫຼວສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວ SiC ມີຂໍ້ດີດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
1. ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ dislocation ຕ່ໍາ. ບັນຫາຂອງ dislocations ໃນ substrates SiC ໄດ້ເປັນກຸນແຈທີ່ຈະຈໍາກັດການປະຕິບັດຂອງອຸປະກອນ SiC. dislocations penetrating ແລະ microtubules ໃນ substrate ໄດ້ຖືກໂອນໄປສູ່ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ epitaxial, ເພີ່ມທະວີການຮົ່ວໄຫຼຂອງອຸປະກອນແລະການຫຼຸດຜ່ອນແຮງດັນໄຟຟ້າສະກັດກັ້ນແລະ breakdown ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ. ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ວິທີການການຂະຫຍາຍຕົວໄລຍະຂອງແຫຼວສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍອຸນຫະພູມການຂະຫຍາຍຕົວ, ຫຼຸດຜ່ອນ dislocations ທີ່ເກີດຈາກຄວາມກົດດັນຄວາມຮ້ອນໃນລະຫວ່າງການ cooling ລົງຈາກສະພາບອຸນຫະພູມສູງ, ແລະປະສິດທິພາບ inhibit ການຜະລິດຂອງ dislocations ໃນຂະບວນການການຂະຫຍາຍຕົວ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຂະບວນການເຕີບໃຫຍ່ຂອງໄລຍະຂອງແຫຼວສາມາດຮັບຮູ້ການປ່ຽນລະຫວ່າງຄວາມແຕກແຍກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, Threading Screw Dislocation (TSD) ຫຼື Threading Edge Dislocation (TED) ຖືກປ່ຽນເປັນຄວາມຜິດ stacking (SF) ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການຂະຫຍາຍຕົວ, ການປ່ຽນແປງທິດທາງການຂະຫຍາຍພັນ. , ແລະສຸດທ້າຍ discharged ເຂົ້າໄປໃນຄວາມຜິດຂອງ layer. ທິດທາງການຂະຫຍາຍພັນແມ່ນມີການປ່ຽນແປງແລະສຸດທ້າຍໄດ້ປ່ອຍອອກມາທາງນອກຂອງໄປເຊຍກັນ, ຮັບຮູ້ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ dislocation ໃນໄປເຊຍກັນການຂະຫຍາຍຕົວ. ດັ່ງນັ້ນ, ໄປເຊຍກັນ SiC ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງທີ່ບໍ່ມີ microtubules ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ dislocation ຕ່ໍາສາມາດໄດ້ຮັບເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ SiC.
2. ມັນງ່າຍທີ່ຈະຮັບຮູ້ substrate ຂະຫນາດໃຫຍ່. ວິທີການ PVT, ເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມທາງຂວາງແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຄວບຄຸມ, ໃນເວລາດຽວກັນ, ສະຖານະຂອງໄລຍະອາຍແກັສໃນພາກຂ້າມແມ່ນຍາກທີ່ຈະປະກອບການແຜ່ກະຈາຍອຸນຫະພູມທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ເສັ້ນຜ່າກາງຂະຫນາດໃຫຍ່, ຍາວ molding, ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍ. ການຄວບຄຸມ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເຊັ່ນດຽວກັນກັບການບໍລິໂພກທີ່ໃຊ້ເວລາແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່. ວິທີການໄລຍະຂອງແຫຼວອະນຸຍາດໃຫ້ຂະຫຍາຍເສັ້ນຜ່າສູນກາງທີ່ຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍໂດຍຜ່ານເຕັກນິກການປົດປ່ອຍບ່າ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ໄດ້ຮັບ substrates ຂະຫນາດໃຫຍ່ຢ່າງໄວວາ.
3. P-type ໄປເຊຍກັນສາມາດໄດ້ຮັບການກະກຽມ. ວິທີການໄລຍະຂອງແຫຼວເນື່ອງຈາກຄວາມກົດດັນການຂະຫຍາຍຕົວສູງ, ອຸນຫະພູມແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຕ່ໍາ, ແລະພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງ Al ແມ່ນບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະ volatilize ແລະສູນເສຍ, ວິທີການໄລຍະຂອງແຫຼວການນໍາໃຊ້ການແກ້ໄຂ flux ດ້ວຍການເພີ່ມຂອງ Al ສາມາດງ່າຍຂຶ້ນທີ່ຈະໄດ້ຮັບສູງ. ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການຂອງ P-type SiC ໄປເຊຍກັນ. ວິທີການ PVT ແມ່ນອຸນຫະພູມສູງ, ຕົວກໍານົດການ P-type ແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະ volatilize.
ເຊັ່ນດຽວກັນ, ວິທີການໄລຍະຂອງແຫຼວຍັງປະເຊີນກັບບັນຫາຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຈໍານວນຫນຶ່ງ, ເຊັ່ນ: sublimation ຂອງ flux ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ການຄວບຄຸມຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ impurity ໃນໄປເຊຍກັນການຂະຫຍາຍຕົວ, flux wrapping, ການສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ເລື່ອນໄດ້, ions ໂລຫະ residual ໃນ co-solvent, ແລະອັດຕາສ່ວນ. ຂອງ C: Si ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດຢູ່ທີ່ 1: 1, ແລະຄວາມຫຍຸ້ງຍາກອື່ນໆ.