Монокристалли 4H-N, 2 дюйм, сӯзанаки SiC, диаметри 50.8ммx10ммт

Технологияи афзоиши кристаллҳои SiC

Хусусиятҳои SiC парвариши монокристаллҳоро душвор мегардонанд. Ин асосан аз он сабаб аст, ки дар фишори атмосфера фазаи моеъ бо таносуби стехиометрии Si: C = 1: 1 вуҷуд надорад ва парвариши SiC бо усулҳои пешрафтаи афзоиш, ба монанди усули кашидани мустақим ва усули афтидани тигель, ки асосҳои саноати нимноқилҳо мебошанд, имконнопазир аст. Аз ҷиҳати назариявӣ, маҳлул бо таносуби стехиометрии Si: C = 1: 1 танҳо вақте ба даст оварда мешавад, ки фишор аз 10E5 атм зиёд ва ҳарорат аз 3200℃ баландтар бошад. Дар айни замон, усулҳои асосӣ усули PVT, усули фазаи моеъ ва усули таҳшинкунии кимиёвии фазаи буғии ҳарорати баландро дар бар мегиранд.

Пластинаҳо ва кристаллҳои SiC, ки мо пешниҳод мекунем, асосан бо роҳи интиқоли буғи физикӣ (PVT) парвариш карда мешаванд ва дар зер муқаддимаи мухтасари PVT оварда шудааст:

Усули интиқоли физикии буғ (PVT) аз техникаи сублиматсияи фазаи газӣ, ки Лели соли 1955 ихтироъ карда буд, сарчашма гирифтааст, ки дар он хокаи SiC дар найчаи графитӣ ҷойгир карда шуда, то ҳарорати баланд гарм карда мешавад, то хокаи SiC таҷзия ва сублиматсия шавад ва сипас найчаи графитӣ хунук карда мешавад ва ҷузъҳои фазаи газии таҷзияшудаи хокаи SiC ҳамчун кристаллҳои SiC дар атрофи найчаи графитӣ ҷойгир карда шуда, кристалл мешаванд. Гарчанде ки ин усул ба даст овардани кристаллҳои монокристаллҳои калонҳаҷми SiC душвор аст ва раванди таҳшиншавӣ дар дохили найчаи графитӣ душвор аст, он барои муҳаққиқони оянда ғояҳо фароҳам меорад.

Ю.М. Таиров ва ҳамкоронаш дар Русия дар ин асос мафҳуми кристалли тухмиро муаррифӣ карданд, ки мушкили шакли кристаллии идоранашаванда ва мавқеи ядрошавии кристаллҳои SiC-ро ҳал кард. Муҳаққиқони минбаъда ба такмили усули интиқоли буғи физикӣ (PVT), ки имрӯз дар саноат истифода мешавад, идома доданд ва дар ниҳоят онро таҳия карданд.

Ҳамчун аввалин усули парвариши кристаллҳои SiC, PVT айни замон усули маъмултарини парвариши кристаллҳои SiC мебошад. Дар муқоиса бо дигар усулҳо, ин усул талаботи кам ба таҷҳизоти афзоиш, раванди соддаи афзоиш, қобилияти назорати қавӣ, таҳия ва таҳқиқоти ҳамаҷониба дорад ва аллакай саноатӣ шудааст.