Silicon carbudi (SiC)nyenzo ina faida za mkanda mpana, upitishaji joto wa hali ya juu, nguvu ya juu muhimu ya kuvunjika kwa shamba, na kasi ya juu ya kuteleza ya elektroni, na kuifanya kuwa ya kuahidi sana katika uwanja wa utengenezaji wa semicondukta. Fuwele za SiC moja kwa ujumla hutolewa kupitia njia ya usafirishaji wa mvuke (PVT). Hatua maalum za njia hii zinahusisha kuweka poda ya SiC chini ya crucible ya grafiti na kuweka kioo cha mbegu ya SiC juu ya crucible. Grafitisulubuhupashwa joto hadi kiwango cha usablimishaji cha SiC, na kusababisha poda ya SiC kuoza na kuwa vitu vya awamu ya mvuke kama vile Si vapor, Si2C, na SiC2. Chini ya ushawishi wa upinde rangi wa axial, vitu hivi vilivyovukizwa hushuka hadi juu ya crucible na kugandana juu ya uso wa kioo cha mbegu za SiC, na kumulika katika fuwele moja ya SiC.
Hivi sasa, kipenyo cha kioo cha mbegu kinachotumiwa ndaniUkuaji wa fuwele moja ya SiCinahitaji kulinganisha kipenyo cha fuwele lengwa. Wakati wa ukuaji, kioo cha mbegu kinawekwa kwenye mmiliki wa mbegu juu ya crucible kwa kutumia wambiso. Hata hivyo, njia hii ya kurekebisha kioo cha mbegu inaweza kusababisha matatizo kama vile utupu kwenye safu ya wambiso kutokana na mambo kama vile usahihi wa uso wa kishikilia mbegu na usawa wa mipako ya wambiso, ambayo inaweza kusababisha kasoro za utupu wa hexagonal. Hizi ni pamoja na kuboresha ulaini wa bamba la grafiti, kuongeza usawa wa unene wa safu ya wambiso, na kuongeza safu ya bafa inayonyumbulika. Licha ya jitihada hizi, bado kuna masuala na wiani wa safu ya wambiso, na kuna hatari ya kikosi cha kioo cha mbegu. Kwa kupitisha njia ya kuunganishakakikwa karatasi ya grafiti na kuifunika juu ya crucible, wiani wa safu ya wambiso inaweza kuboreshwa, na kikosi cha kaki kinaweza kuzuiwa.
1. Mpango wa Majaribio:
Kaki zilizotumika katika jaribio zinapatikana kibiasharaKaki za inchi 6 za N-aina ya SiC. Photoresist inatumiwa kwa kutumia coater ya spin. Kushikamana kunapatikana kwa kutumia tanuru ya vyombo vya habari vya moto iliyojitengeneza yenyewe.
1.1 Mpango wa Kurekebisha Kioo cha Mbegu:
Hivi sasa, miradi ya wambiso ya kioo ya mbegu ya SiC inaweza kugawanywa katika makundi mawili: aina ya wambiso na aina ya kusimamishwa.
Mpango wa Aina ya Wambiso (Kielelezo 1): Hii inahusisha kuunganishakaki ya SiCkwa sahani ya grafiti na safu ya karatasi ya grafiti kama safu ya bafa ili kuondoa mapengo kati ya safukaki ya SiCna sahani ya grafiti. Katika uzalishaji halisi, nguvu ya kuunganisha kati ya karatasi ya grafiti na sahani ya grafiti ni dhaifu, na kusababisha kikosi cha mara kwa mara cha kioo cha mbegu wakati wa mchakato wa ukuaji wa juu wa joto, na kusababisha kushindwa kwa ukuaji.
Mpango wa Aina ya Kusimamishwa (Kielelezo 2): Kwa kawaida, filamu mnene ya kaboni huundwa kwenye uso wa kuunganisha wa kaki ya SiC kwa kutumia carbonization ya gundi au njia za mipako. Thekaki ya SiCkisha hubanwa kati ya vibao viwili vya grafiti na kuwekwa juu ya chombo cha kusagwa cha grafiti, ili kuhakikisha uthabiti huku filamu ya kaboni ikilinda kaki. Hata hivyo, kuunda filamu ya kaboni kwa njia ya mipako ni ya gharama kubwa na haifai kwa uzalishaji wa viwanda. Njia ya kaboni ya gundi hutoa ubora wa filamu ya kaboni isiyolingana, na kuifanya kuwa vigumu kupata filamu ya kaboni yenye mnene kabisa na kushikamana kwa nguvu. Zaidi ya hayo, kupiga sahani za grafiti hupunguza eneo la ukuaji wa ufanisi wa kaki kwa kuzuia sehemu ya uso wake.
Kulingana na mipango miwili hapo juu, mpango mpya wa wambiso na mwingiliano unapendekezwa (Mchoro 3):
Filamu ya kaboni iliyo na mnene kiasi huundwa kwenye uso wa kuunganisha wa kaki ya SiC kwa kutumia njia ya uwekaji kaboni ya gundi, kuhakikisha hakuna uvujaji mkubwa wa mwanga chini ya mwanga.
Kaki ya SiC iliyofunikwa na filamu ya kaboni inaunganishwa kwa karatasi ya grafiti, na uso wa kushikamana ukiwa upande wa filamu ya kaboni. Safu ya wambiso inapaswa kuonekana kuwa nyeusi chini ya mwanga.
Karatasi ya grafiti imefungwa na sahani za grafiti na kusimamishwa juu ya crucible ya grafiti kwa ukuaji wa kioo.
1.2 Kinata:
Mnato wa mpiga picha huathiri sana usawa wa unene wa filamu. Kwa kasi sawa ya spin, mnato wa chini husababisha filamu nyembamba na sare zaidi za wambiso. Kwa hiyo, photoresist ya chini ya mnato huchaguliwa ndani ya mahitaji ya maombi.
Wakati wa jaribio, iligundua kuwa mnato wa wambiso wa kaboni huathiri nguvu ya kuunganisha kati ya filamu ya kaboni na kaki. Mnato wa juu hufanya iwe vigumu kuomba kwa usawa kwa kutumia coater ya spin, wakati mnato mdogo husababisha nguvu dhaifu ya kuunganisha, na kusababisha kupasuka kwa filamu ya kaboni wakati wa michakato ya kuunganisha baadae kutokana na mtiririko wa wambiso na shinikizo la nje. Kupitia utafiti wa majaribio, mnato wa kibandiko cha kaboni ulibainishwa kuwa 100 mPa·s, na mnato wa wambiso wa kuunganisha uliwekwa kuwa 25 mPa·s.
1.3 Ombwe la Kufanya Kazi:
Mchakato wa kuunda filamu ya kaboni kwenye kaki ya SiC inahusisha kaboni ya safu ya wambiso kwenye uso wa kaki ya SiC, ambayo lazima ifanyike katika utupu au mazingira yaliyolindwa na argon. Matokeo ya majaribio yanaonyesha kuwa mazingira yanayolindwa na argon yanafaa zaidi kwa uundaji wa filamu za kaboni kuliko mazingira ya juu ya utupu. Ikiwa mazingira ya utupu yanatumiwa, kiwango cha utupu kinapaswa kuwa ≤1 Pa.
Mchakato wa kuunganisha kioo cha mbegu cha SiC unahusisha kuunganisha kaki ya SiC kwenye sahani ya grafiti/karatasi ya grafiti. Kwa kuzingatia athari ya mmomonyoko wa oksijeni kwenye vifaa vya grafiti kwa joto la juu, mchakato huu unahitaji kufanywa chini ya hali ya utupu. Athari za viwango tofauti vya utupu kwenye safu ya wambiso ilisomwa. Matokeo ya majaribio yanaonyeshwa katika Jedwali 1. Inaweza kuonekana kuwa chini ya hali ya chini ya utupu, molekuli za oksijeni katika hewa haziondolewa kabisa, na kusababisha safu za wambiso zisizo kamili. Wakati kiwango cha utupu ni chini ya 10 Pa, athari ya mmomonyoko wa molekuli za oksijeni kwenye safu ya wambiso hupunguzwa sana. Wakati kiwango cha utupu ni chini ya 1 Pa, athari ya mmomonyoko huondolewa kabisa.
Muda wa kutuma: Juni-11-2024