Silicon carbide(SiC) PVT Crystal Growth သည် Tantalum Carbide Coatings(TaC) မပါဘဲ အဘယ်ကြောင့် မလုပ်နိုင်သနည်း။

Physical Vapor Transport (PVT) နည်းလမ်းဖြင့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC) ပုံဆောင်ခဲများ ကြီးထွားလာမှုဖြစ်စဉ်တွင်၊ အလွန်မြင့်မားသောအပူချိန် 2000-2500°C သည် "အမြှောင့်နှစ်ထပ်ဓား" — ၎င်းသည် အရင်းအမြစ်ပစ္စည်းများကို sublimation နှင့် ပို့ဆောင်ရာတွင် မောင်းနှင်နေစဉ်တွင်၊ ၎င်းသည် အပူပိုင်းဇုန်အတွင်းရှိ သတ္တုဒြပ်စင်များ အထူးသဖြင့် အပူပိုင်းဇုန်အတွင်းရှိ ပစ္စည်းအားလုံးမှ အညစ်အကြေးများကို သိသိသာသာ ပြင်းထန်စွာ ထုတ်ပေးပါသည်။ အစိတ်အပိုင်းများ။ ဤအညစ်အကြေးများသည် ကြီးထွားမှုကြားခံအတွင်းသို့ ဝင်ရောက်ပြီးသည်နှင့် ၎င်းတို့သည် သလင်းကျောက်၏ အဓိကအရည်အသွေးကို တိုက်ရိုက်ထိခိုက်စေမည်ဖြစ်သည်။ ဤသည်မှာ တန်တလမ်ကာဘိုက် (TaC) အပေါ်ယံပိုင်း PVT ကြီးထွားမှုအတွက် "ရွေးချယ်စရာရွေးချယ်မှု" မဟုတ်ဘဲ "မဖြစ်မနေရွေးချယ်မှု" ဖြစ်လာရခြင်း၏ အခြေခံအကြောင်းရင်းဖြစ်သည်။

1. သဲလွန်စ အညစ်အကြေးများ ၏ နှစ်ထပ် ဖျက်ဆီးရေး လမ်းကြောင်းများ

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲများတွင် အညစ်အကြေးများကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ထိခိုက်မှုကို အဓိကအားဖြင့် core dimension နှစ်ခုတွင် ထင်ဟပ်နေပြီး၊ crystal ၏အသုံးပြုနိုင်စွမ်းကို တိုက်ရိုက်ထိခိုက်စေသည်-

• အလင်းဒြပ်စင် အညစ်အကြေးများ (နိုက်ထရိုဂျင် N၊ ဘိုရွန် B):မြင့်မားသောအပူချိန်အခြေအနေအောက်တွင်၊ ၎င်းတို့သည် ကာဗွန်အက်တမ်များကို အစားထိုးကာ SiC ရာဇမတ်ကွက်အတွင်းသို့ အလွယ်တကူဝင်ရောက်ကာ အလှူရှင်စွမ်းအင်အဆင့်များအဖြစ် သလင်းကျောက်၏သယ်ဆောင်သူ၏အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် ခံနိုင်ရည်အား တိုက်ရိုက်ပြောင်းလဲစေသည်။ နိုက်ထရိုဂျင်ညစ်ညမ်းမှုအာရုံစူးစိုက်မှုတွင် 1×10¹⁶ cm⁻³ တိုးလာတိုင်း၊ n-type 4H-SiC ၏ခံနိုင်ရည်အားသည် ပြင်းအားတစ်ခုနီးပါးမျှ လျော့နည်းသွားနိုင်ပြီး နောက်ဆုံးစက်ပစ္စည်း၏ လျှပ်စစ်ဆိုင်ရာ ဘောင်များကို ဒီဇိုင်းပစ်မှတ်များမှ သွေဖည်သွားစေကြောင်း စမ်းသပ်မှုရလဒ်များက ပြသသည်။
• သတ္တုဒြပ်စင် အညစ်အကြေးများ (သံ Fe၊ နီကယ် Ni):၎င်းတို့၏ အက်တမ်အချင်းသည် ဆီလီကွန်နှင့် ကာဗွန်အက်တမ်များနှင့် သိသိသာသာ ကွာခြားသည်။ ရာဇမတ်ကွက်များတွင် ထည့်သွင်းပြီးသည်နှင့် ၎င်းတို့သည် ဒေသတွင်း ရာဇမတ်ကွက်များကို လှုံ့ဆော်ပေးသည်။ အဆိုပါ တင်းမာသောဒေသများသည် basal plane dislocations (BPDs) နှင့် stacking faults (SFs) အတွက် nucleation sites များဖြစ်လာပြီး crystal ၏ တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ခိုင်မာမှုနှင့် စက်၏ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို ဆိုးရွားစွာထိခိုက်စေသည်။
  
  

2. ပိုမိုရှင်းလင်းသော နှိုင်းယှဉ်မှုအတွက်၊ အညစ်အကြေး အမျိုးအစား နှစ်ခု၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို အောက်ပါအတိုင်း အကျဉ်းချုံးဖော်ပြပါသည်။

3. Tantalum Carbide Coatings ၏ Threefold Protection Mechanism

၎င်း၏ရင်းမြစ်တွင် အညစ်အကြေးညစ်ညမ်းမှုကို တားဆီးရန်၊ ဓာတုအခိုးအငွေ့ထွက်ခြင်း (CVD) မှတစ်ဆင့် ဂရပ်ဖိုက်ပူဇုံအစိတ်အပိုင်းများ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် tantalum carbide (TaC) ကို ဖုံးအုပ်ထားခြင်းသည် သက်သေပြပြီး ထိရောက်သော နည်းပညာဆိုင်ရာ ဖြေရှင်းချက်ဖြစ်သည်။ ၎င်း၏အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်များသည် "ညစ်ညမ်းမှုဆန့်ကျင်ရေး" နှင့်ပတ်သက်သည်-

မြင့်မားသောဓာတုတည်ငြိမ်မှုPVT အပူချိန်မြင့်သောပတ်ဝန်းကျင်အောက်တွင် ဆီလီကွန်အခြေခံအငွေ့ဖြင့် သိသာထင်ရှားသောတုံ့ပြန်မှုမခံရဘဲ၊ ကိုယ်တိုင်ပြိုကွဲခြင်း သို့မဟုတ် အညစ်အကြေးအသစ်များဖြစ်ပေါ်ခြင်းကို ရှောင်ကြဉ်ပါ။

စိမ့်ဝင်နိုင်မှု-သိပ်သည်းသော သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံသည် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအတားအဆီးတစ်ခုဖြစ်ပြီး ဂရပ်ဖိုက်အလွှာမှ အညစ်အကြေးများ အပြင်သို့ပျံ့နှံ့မှုကို ထိထိရောက်ရောက် တားဆီးပေးသည်။

ပင်ကိုယ် မြင့်မားသော သန့်ရှင်းမှု-အပေါ်ယံအလွှာသည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် တည်ငြိမ်နေပြီး အခိုးအငွေ့ဖိအားနည်းသောကြောင့် ၎င်းသည် ညစ်ညမ်းမှုအရင်းအမြစ်အသစ်ဖြစ်လာမည်မဟုတ်ကြောင်း သေချာစေသည်။

4. Coating အတွက် Core Purity Specification လိုအပ်ချက်များ

ဖြေရှင်းချက်၏ထိရောက်မှုသည် Glow Discharge Mass Spectrometry (GDMS) စမ်းသပ်ခြင်းမှတစ်ဆင့် တိကျစွာစစ်ဆေးနိုင်သည့် အပေါ်ယံ၏ထူးခြားသောသန့်ရှင်းမှုပေါ်တွင်မူတည်ပါသည်။

5. လက်တွေ့အသုံးချမှုရလဒ်များ

အရည်အသွေးမြင့် တန်တလမ်ကာဘိုင်အလွှာများကို အသုံးပြုပြီးနောက်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှုနှင့် စက်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်သည့် အဆင့်နှစ်ခုစလုံးတွင် ရှင်းလင်းသောတိုးတက်မှုများကို တွေ့ရှိနိုင်သည်။

သလင်းကျောက်အရည်အသွေး တိုးတက်မှု-Basal plane dislocation (BPD) သိပ်သည်းဆကို ယေဘူယျအားဖြင့် 30% ထက် ပိုလျှော့ချပြီး wafer resistance တူညီမှုကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။

ပိုမိုကောင်းမွန်သော စက်ပစ္စည်း၏ ယုံကြည်စိတ်ချရမှု-SiC MOSFETs ကဲ့သို့သော ပါဝါကိရိယာများသည် သန့်စင်မှုမြင့်မားသော အလွှာများတွင် ထုတ်လုပ်ထားသော ပြိုကွဲဗို့အား ပိုမိုကောင်းမွန်သော လိုက်လျောညီထွေရှိမှုကို ပြသပြီး အစောပိုင်း ချို့ယွင်းမှုနှုန်းများကို လျှော့ချပေးသည်။

၎င်း၏ မြင့်မားသော သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှုနှင့် တည်ငြိမ်သော ဓာတုနှင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများဖြင့်၊ တန်တလမ်ကာဗိုက်အလွှာများသည် PVT စိုက်ပျိုးထားသော ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲများအတွက် ယုံကြည်စိတ်ချရသော သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှု အတားအဆီးကို တည်ဆောက်ပေးပါသည်။ ၎င်းတို့သည် အပူပိုင်းဇုန် အစိတ်အပိုင်းများ—ညစ်ညမ်းမှုထုတ်လွှတ်မှု၏ အလားအလာရှိသော အရင်းအမြစ်——ကို ထိန်းချုပ်နိုင်သော မသန်စွမ်းနယ်နိမိတ်များအဖြစ် ပြောင်းလဲကာ ပင်မပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးကို သေချာစေရန်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကိရိယာများ အစုလိုက်အပြုံလိုက် ထုတ်လုပ်မှုကို ပံ့ပိုးပေးရန်အတွက် အဓိကအခြေခံနည်းပညာတစ်ခုအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။

နောက်ဆောင်းပါးတွင်၊ တန်တလမ်ကာဘိုင်အလွှာများသည် အပူအကွက်ကို မည်သို့ပိုကောင်းအောင်ပြုလုပ်ပြီး သာမိုဒိုင်းနမစ်ရှုထောင့်မှ ကြည်လင်ကြီးထွားမှုအရည်အသွေးကို မြှင့်တင်နိုင်ပုံကို လေ့လာပါမည်။ ပြီးပြည့်စုံသော coating သန့်စင်မှုစစ်ဆေးခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အကြောင်း ပိုမိုလေ့လာလိုပါက၊ အသေးစိတ်နည်းပညာဆိုင်ရာစာရွက်စာတမ်းများကို ကျွန်ုပ်တို့၏တရားဝင်ဝဘ်ဆိုဒ်မှတစ်ဆင့် ရယူနိုင်ပါသည်။