Silizio karburoak (SiC), banda-tarte zabaleko erdieroale material mota gisa, gero eta garrantzi handiagoa du zientzia eta teknologia modernoaren aplikazioan. Silizio karburoak egonkortasun termiko bikaina, eremu elektrikoarekiko tolerantzia handia, eroankortasun nahitazkoa eta beste propietate fisiko eta optiko bikainak ditu, eta oso erabilia da gailu optoelektronikoetan eta eguzki-gailuetan. Gailu elektroniko eraginkorrago eta egonkorragoen eskaria gero eta handiagoa denez, silizio karburoaren hazkunde-teknologia menperatzea oso garrantzitsua bihurtu da.
Beraz, zenbat dakizu SiC hazkuntza prozesuari buruz?
Gaur silizio karburozko kristal bakarren hazkuntzarako hiru teknika nagusi aztertuko ditugu: lurrun-garraio fisikoa (PVT), fase likidoko epitaxia (LPE) eta tenperatura altuko lurrun-deposizio kimikoa (HT-CVD).
Lurrun Fisikoaren Transferentzia Metodoa (PVT)
Lurrun fisikoaren transferentzia metodoa silizio karburoaren hazkuntza-prozesu erabilienetako bat da. Kristal bakarreko silizio karburoaren hazkuntza batez ere sic hautsaren sublimazioan eta tenperatura altuko baldintzetan hazi-kristalean berriro deposizioan oinarritzen da. Grafitozko gurutz itxi batean, silizio karburo hautsa tenperatura altuan berotzen da, tenperatura-gradientearen kontrolaren bidez, silizio karburo lurruna hazi-kristalaren gainazalean kondentsatzen da eta pixkanaka tamaina handiko kristal bakarreko bat hazten da.
Gaur egun eskaintzen dugun SiC monokristalino gehiena hazkuntza modu honetan egiten da. Industrian ere modu nagusia da.
Fase likidoko epitaxia (LPE)
Silizio karburo kristalak fase likidoko epitaxia bidez prestatzen dira, solido-likido interfazean kristalen hazkuntza prozesu baten bidez. Metodo honetan, silizio karburo hautsa silizio-karbono soluzio batean disolbatzen da tenperatura altuan, eta ondoren tenperatura jaisten da silizio karburoa soluziotik hauspeatu eta hazi kristaletan haz dadin. LPE metodoaren abantaila nagusia hazkuntza tenperatura baxuagoan kalitate handiko kristalak lortzeko gaitasuna da, kostua nahiko baxua da eta eskala handiko ekoizpenerako egokia da.
Tenperatura altuko lurrun kimiko bidezko deposizioa (HT-CVD)
Silizioa eta karbonoa dituen gasa erreakzio-ganberan tenperatura altuan sartuz, silizio karburozko kristal bakarreko geruza zuzenean hazi-kristalaren gainazalean metatzen da erreakzio kimikoaren bidez. Metodo honen abantaila da gasaren emaria eta erreakzio-baldintzak zehaztasunez kontrola daitezkeela, purutasun handiko eta akats gutxiko silizio karburo kristala lortzeko. HT-CVD prozesuak propietate bikainak dituzten silizio karburo kristalak sor ditzake, eta hori bereziki baliotsua da kalitate handiko materialak behar diren aplikazioetarako.
Silizio karburoaren hazkuntza-prozesua da bere aplikazioaren eta garapenaren oinarrizko zutabea. Etengabeko berrikuntza teknologiko eta optimizazioaren bidez, hiru hazkuntza-metodo hauek beren eginkizunak betetzen dituzte hainbat egoeratan dauden beharrak asetzeko, silizio karburoaren posizio garrantzitsua bermatuz. Ikerketa eta aurrerapen teknologikoa sakondu ahala, silizio karburo materialen hazkuntza-prozesua optimizatzen jarraituko da, eta gailu elektronikoen errendimendua are gehiago hobetuko da.
(zentsuratzen)
Argitaratze data: 2024ko ekainaren 23a