Silizio karburoak (SiC), banda zabaleko erdieroalearen material moduko gisa, gero eta garrantzi handiagoa du zientzia eta teknologia modernoaren aplikazioan. Silizio karburoak egonkortasun termiko bikaina, eremu elektrikoaren tolerantzia handia, nahitako eroankortasuna eta beste propietate fisiko eta optiko bikainak ditu, eta oso erabilia da gailu optoelektronikoetan eta eguzki-gailuetan. Gailu elektroniko eraginkorragoak eta egonkorragoen eskaera gero eta handiagoa dela eta, silizio-karburoaren hazkuntza-teknologia menperatzea puntu beroa bihurtu da.
Beraz, zenbat dakizu SiC hazkunde-prozesuari buruz?
Gaurkoan, silizio karburozko kristal bakarren hazkuntzarako hiru teknika nagusi aztertuko ditugu: lurrun-garraio fisikoa (PVT), fase likidoaren epitaxia (LPE) eta tenperatura altuko lurrun-deposizio kimikoa (HT-CVD).
Lurrunaren transferentzia fisikoaren metodoa (PVT)
Lurrun-transferentzia fisikoaren metodoa silizio-karburoaren hazkuntza-prozesurik erabilienetako bat da. Kristal bakarreko silizio karburoaren hazkundea, batez ere, sic hautsaren sublimazioa eta hazi-kristalaren gainean birposizioaren menpe dago tenperatura altuko baldintzetan. Grafitozko arragoa itxi batean, silizio-karburoaren hautsa tenperatura altura berotzen da, tenperatura-gradientearen kontrolaren bidez, silizio-karburoaren lurruna hazi-kristalaren gainazalean kondentsatzen da eta pixkanaka-pixkanaka tamaina handiko kristal bakar bat hazten da.
Gaur egun ematen dugun SiC monokristalinoaren gehiengoa hazteko modu honetan egiten da. Era berean, industrian bide nagusia da.
Fase likidoaren epitaxia (LPE)
Silizio karburoko kristalak fase likidoaren epitaxiaren bidez prestatzen dira solido-likido interfazean kristalen hazkuntza prozesu baten bidez. Metodo honetan, silizio-karburoaren hautsa silizio-karbono-soluzio batean disolbatzen da tenperatura altuan, eta, ondoren, tenperatura jaisten da, silizio-karburoa disoluziotik hauspeatu eta hazi-kristaletan hazi dadin. LPE metodoaren abantaila nagusia kalitate handiko kristalak hazkunde tenperatura baxuagoan lortzeko gaitasuna da, kostua nahiko baxua da eta eskala handiko ekoizpenerako egokia da.
Tenperatura altuko lurrun-deposizio kimikoa (HT-CVD)
Silizioa eta karbonoa dituen gasa tenperatura altuan erreakzio-ganberan sartuz, silizio-karburoaren kristal bakarreko geruza zuzenean hazi-kristalaren gainazalean metatzen da erreakzio kimikoaren bidez. Metodo honen abantaila gasaren emaria eta erreakzio-baldintzak zehatz-mehatz kontrolatu daitezkeela da, garbitasun handiko eta akats gutxiko silizio-karburozko kristal bat lortzeko. HT-CVD prozesuak propietate bikainak dituzten silizio karburozko kristalak sor ditzake, eta hori bereziki baliotsua da kalitate handiko materialak behar diren aplikazioetarako.
Silizio-karburoaren hazkuntza-prozesua bere aplikazioaren eta garapenaren oinarria da. Etengabeko berrikuntza eta optimizazio teknologikoaren bidez, hiru hazkuntza-metodo hauek beren eginkizunak betetzen dituzte hainbat alditako beharrak asetzeko, silizio karburoaren posizio garrantzitsua bermatuz. Ikerketan eta aurrerapen teknologikoan sakontzearekin batera, silizio karburoko materialen hazkuntza-prozesua optimizatzen jarraituko da eta gailu elektronikoen errendimendua are gehiago hobetuko da.
(zentsura)
Argitalpenaren ordua: 2024-06-23