Hababka ugu muhiimsan ee lagu kobciyo kiristaalo keli ah oo silikoon ah oo carbide ah waxaa ka mid ah Gaadiidka Uumiga Jirka (PVT), Kobaca Xalka ee Sare-Seedsan (TSSG), iyo Kaydinta Uumiga Kiimikada Heerkulka Sare (HT-CVD).

Kuwaas waxaa ka mid ah, habka PVT wuxuu noqday farsamada ugu weyn ee wax soo saarka warshadaha sababtoo ah dejinta qalabka oo fudud, fududaynta hawlgalka iyo xakamaynta, iyo kharashka qalabka iyo hawlgalka oo hooseeya.

---

Qodobbada Farsamo ee Muhiimka ah ee Kobaca Kiristaalka SiC iyadoo la adeegsanayo Habka PVT

Si loo kobciyo kiristaalo carbide silicon ah iyadoo la adeegsanayo habka PVT, dhowr dhinac oo farsamo waa in si taxaddar leh loo xakameeyaa:

1. Nadiifnimada Agabka Garaafiga ee Goobta Kulaylka
   Qalabka graphite-ka ee loo isticmaalo goobta kulaylka koritaanka kiristaalka waa inay buuxiyaan shuruudaha daahirnimada adag. Waxyaabaha wasakhda ah ee ku jira qaybaha graphite waa inay ka hooseeyaan 5 × 10⁻⁶, iyo waxyaabaha dahaarka leh ee ka hooseeya 10 × 10⁻⁶. Gaar ahaan, waxa ku jira boron (B) iyo aluminium (Al) waa inay mid walba ka hooseeyaan 0.1 × 10⁻⁶.

2. Kala duwanaanshaha Saxda ah ee Kiristariga Iniinaha
   Xogta taariikhiga ah waxay muujinaysaa in wejiga C-wajiga (0001) uu ku habboon yahay koritaanka kiristaalka 4H-SiC, halka wejiga Si-wajiga (0001) uu ku habboon yahay koritaanka 6H-SiC.

3. Isticmaalka Kiristarada Iniinaha ee ka baxsan dhidibka
   Abuurka ka baxsan dhidibka ayaa beddeli kara isku-dheelitirka koritaanka, yareyn kara cilladaha kiristaalka, iyo kor u qaadi kara tayada kiristaalka oo wanaagsan.

4. Farsamada Isku-xidhka Biyo-dhalada ee lagu kalsoonaan karo
   Isku xidhnaan sax ah oo u dhaxaysa kiristaalka abuurka iyo qofka haysta ayaa lagama maarmaan u ah xasilloonida inta lagu jiro koritaanka.

5. Ilaalinta Xasilloonida Isdhexgalka Kobaca
   Inta lagu jiro wareegga koritaanka kiristaalka oo dhan, is-dhexgalka koritaanka waa inuu ahaadaa mid deggan si loo hubiyo horumarinta kiristaalka tayo sare leh.

 

---

Tiknoolajiyada Muhiimka ah ee Kobaca SiC Crystal

1. Tiknoolajiyada Doping-ka ee Budada SiC

Budada SiC ee lagu daro cerium (Ce) waxay xasilin kartaa koritaanka hal nooc oo polytype ah sida 4H-SiC. Dhaqanku wuxuu muujiyay in Ce doping uu awood u leeyahay:

• Kordhi heerka koritaanka kiristaalo SiC ah;

• Hagaajinta jihada kiristaalka si koritaan isku mid ah iyo jiho u noqdo;

• Yaree wasakhda iyo cilladaha;

• Jooji daxalka dambe ee kiristaalka;

• Kordhi heerka wax soo saarka kiristaalka hal mar.

2. Xakamaynta Darajooyinka Heerkulka Axial iyo Radial

Jaangooyooyinka heerkulka axial waxay saameeyaan nooca kiristaalka ah iyo heerka koritaanka. Jaangooyooyinka aad u yar waxay keeni karaan ku darista nooca polytype iyo hoos u dhaca gaadiidka walxaha marxaladda uumiga. Hagaajinta jaangooyooyinka axial iyo radial labaduba waa muhiim koritaanka kiristaalka degdega ah oo deggan oo leh tayo joogto ah.

3. Tiknoolajiyada Xakamaynta Kala-baxa Diyaaradda Basal (BPD)

BPD-yadu waxay inta badan sameeyaan sababtoo ah cadaadiska jarista oo ka gudbaya heerka muhiimka ah ee kiristaalo SiC ah, taasoo kicinaysa nidaamyada simbiriirixan. Maadaama BPD-yadu ay si toosan ugu toosan yihiin jihada koritaanka, waxay caadi ahaan soo baxaan inta lagu jiro koritaanka kiristaalo iyo qaboojinta. Yaraynta walbahaarka gudaha waxay si weyn u yareyn kartaa cufnaanta BPD.

4. Xakamaynta Saamiga Halabuurka Marxaladda Uumiga

Kordhinta saamiga kaarboon-ilaa-silicon ee marxaladda uumiga waa hab la xaqiijiyay oo lagu horumarinayo koritaanka hal-nooc ee polytype. Saamiga C/Si ee sare wuxuu yareeyaa isku-darka macrostep wuxuuna hayaa dhaxalka dusha sare ee kiristaalka abuurka, sidaas darteedna wuxuu xakameynayaa sameynta polytypes-ka aan loo baahnayn.

5. Farsamooyinka Kobaca Cadaadiska Yar

Cadaadiska inta lagu jiro koritaanka kiristaalka wuxuu keeni karaa dahaarka shabagga ee qaloocan, dildilaacyo, iyo cufnaanta BPD oo sareysa. Cilladahani waxay u gudbi karaan lakabka epitaxial waxayna si xun u saameyn karaan waxqabadka qalabka.

Dhowr xeeladood oo lagu dhimayo cadaadiska kiristaalka gudaha waxaa ka mid ah:

• Hagaajinta qaybinta goobta kulaylka iyo xuduudaha habka si kor loogu qaado koritaanka u dhow sinnaanta;

• Hagaajinta naqshadeynta dabka si loogu oggolaado kiristaalku inuu si xor ah u koro iyada oo aan lahayn xannibaad farsamo;

• Hagaajinta qaab-dhismeedka hayaha abuurka si loo yareeyo is-waafajinta ballaarinta kulaylka ee u dhexeeya abuurka iyo garaafitka inta lagu jiro kuleylinta, inta badan iyadoo laga tagayo farqi 2 mm ah oo u dhexeeya abuurka iyo hayaha;

• Sifeynta hababka daadinta, u oggolaanshaha kiristaalka inuu ku qaboojiyo foornada, iyo hagaajinta heerkulka iyo muddada si loo yareeyo walbahaarka gudaha.

---

Isbeddellada Tiknoolajiyada Kobaca SiC Crystal

1. Cabbirrada Kiristariga ee Weyn
Dhexroorka kiristaalka keli ah ee SiC ayaa ka kordhay dhowr millimitir oo keliya ilaa 6-inji, 8-inji, iyo xitaa 12-inji. Waferada waaweyn waxay kor u qaadaan hufnaanta wax soo saarka waxayna yareeyaan kharashyada, iyagoo daboolaya baahiyaha codsiyada qalabka awoodda sare leh.

2. Tayada Crystal-ka Sare
Kiristaalada SiC ee tayada sare leh ayaa lagama maarmaan u ah aaladaha waxqabadka sare leh. Iyadoo ay jiraan horumarro la taaban karo, kiristaalada hadda jira wali waxay muujiyaan cillado sida tuubooyinka yaryar, kala-goysyada, iyo wasakhda, kuwaas oo dhammaantood hoos u dhigi kara waxqabadka qalabka iyo isku halaynta.

3. Qiimo dhimista
Soo saarista kiristaalka SiC wali waa qaali, taasoo xaddidaysa qaadashada ballaaran. Yaraynta kharashyada iyada oo loo marayo hababka koritaanka ee la hagaajiyay, kordhinta hufnaanta wax soo saarka, iyo hoos u dhaca kharashyada alaabta ceeriin ayaa muhiim u ah ballaarinta codsiyada suuqa.

4. Wax soo saar Caqli badan
Iyadoo la horumarinayo sirdoonka macmalka ah iyo tignoolajiyada xogta waaweyn, kobaca kiristaalka SiC wuxuu u socdaa habab caqli badan oo otomaatig ah. Dareemayaasha iyo nidaamyada xakamaynta ayaa la socon kara oo hagaajin kara xaaladaha koritaanka waqtiga dhabta ah, iyagoo hagaajinaya xasilloonida habka iyo saadaalinta. Falanqaynta xogtu waxay si dheeraad ah u wanaajin kartaa xuduudaha habka iyo tayada kiristaalka.

Horumarinta tignoolajiyada kobcinta kiristaalka keli ah ee SiC ee tayada sare leh ayaa ah diiradda ugu weyn ee cilmi-baarista agabka semiconductor-ka. Marka tignoolajiyadu horumarto, hababka koritaanka kiristaalka ayaa sii wadi doona inay horumaraan oo ay horumaraan, taasoo siinaysa aasaas adag codsiyada SiC ee aaladaha elektaroonigga ah ee heerkulka sare, soo noqnoqoshada sare, iyo kuwa awoodda sare leh.