Hababka ugu muhiimsan ee koraya silikoon carbide hal kiristaalo waxaa ka mid ah Gaadiidka Uumiga Jirka (PVT), Kobaca Xalka Sare-Seeded (TSSG), iyo Dhigista Uumiga Kiimikada Heerkulka Sare (HT-CVD).

Kuwaas waxaa ka mid ah, habka PVT wuxuu noqday farsamada aasaasiga ah ee wax soo saarka warshadaha sababtoo ah qalabaynta qalabka fudud ee fudud, fududaynta hawlgalka iyo xakamaynta, iyo qalabka hoose iyo kharashka hawlgalka.

---

Qodobbada Farsamo ee Muhiimka ah ee SiC Crystal Growth Isticmaalka Habka PVT

Si loo beero kiristaalo carbide silicone iyadoo la adeegsanayo habka PVT, dhinacyo badan oo farsamo waa in si taxadar leh loo xakameeyaa:

1. Nadiifnimada Alaabta Garaafka ee Goobta Kulaylka
   Qalabka garaafyada loo isticmaalo goobta kulaylka korriinka crystal waa inay buuxiyaan shuruudaha nadiifnimada adag. Waxyaabaha wasakhaysan ee qaybaha garaafyada waa inay ka hooseeyaan 5×10⁻⁻, iyo dareemada dahaarka ee ka hooseeya 10×10⁻. Gaar ahaan, waxa ku jira boron (B) iyo aluminium (Al) waa in mid kastaa ka hooseeyo 0.1×10⁻.

2. Polarity sax ah ee Crystal abuur
   Xogta la taaban karo waxay muujineysaa in C-wejiga (0001) ay ku habboon tahay koritaanka 4H-SiC crystals, halka Si-face (0001) ay ku habboon tahay koritaanka 6H-SiC.

3. Isticmaalka kiristaalo abuur-ka-baxsan
   Abuurka dhidibka-off-ka ahi waxa uu beddeli karaa summaynta korriinka, yaraynta cilladaha crystal-ka, iyo kor u qaadida tayada crystal ka wanaagsan.

4. Farsamada xidhidhiyaha iniinaha la isku halayn karo
   Isku xidhka saxda ah ee u dhexeeya kristaalka abuurka iyo haystaha ayaa lagama maarmaan u ah xasiloonida inta lagu jiro koritaanka.

5. Joogteynta Xasiloonida Dhex-galka Kobaca
   Inta lagu jiro wareegga koritaanka crystal oo dhan, interface koritaanku waa inuu ahaado mid deggan si loo hubiyo horumarinta tayada sare leh.

 

---

Farsamooyinka Muhiimka ah ee Kobaca SiC Crystal

1. Farsamada Doping ee loogu talagalay budada SiC

Doping SiC budada leh cerium (Ce) waxay xasilin kartaa korriinka hal nooc sida 4H-SiC. Tababarka ayaa muujiyay in Ce doping uu karo:

• Kordhi heerka korriinka ee kiristaalo SiC;

• Wanaaji hanuuninta crystal si loo helo lebbis badan iyo korriin jihada;

• Iska yaree wasakhda iyo cilladaha;

• Xakamee daxalka dhinaca dambe ee crystal;

• Kor u qaad halbeegga dhalidda crystal.

2. Xakamaynta Heerarka Axial iyo Radial Thermal Gradients

Heerkulka axial gradients waxay saameeyaan polytype crystal iyo heerka korriinka. Qalab yar oo aad u yar ayaa u horseedi kara ku daris nooca badan ah iyo gaadiidka walxaha oo yaraada marxaladda uumiga. Hagaajinta labada axial iyo radial gradients ayaa muhiim u ah kobaca kristanta ee degdega ah oo xasilloon oo leh tayo joogto ah.

3. Farsamada Xakamaynta Diyaaradda Basal Plane Dislocation (BPD).

BPD-yadu waxay inta badan sameeyaan sababta oo ah diiqada xiirid ee dhaaftay xadka muhiimka ah ee kiristaalo SiC, oo hawlgeliya nidaamyada silbashada. Maaddaama ay BPD-yadu u siman yihiin jihada korriinka, waxay caadi ahaan soo baxaan inta lagu jiro koritaanka crystal iyo qaboojinta. Yaraynta diiqada gudaha waxay si weyn u dhimi kartaa cufnaanta BPD.

4. Xakamaynta Saamiga Halabuurka Wajiga Uumiga

Kordhinta saamiga kaarboon-ilaa-silikoon ee wajiga uumiga waa hab la xaqiijiyay oo kor loogu qaadayo kobaca hal nooc. Saamiga sare ee C/Si waxa uu yareeyaa isku xidhka makrostep waxana uu hayaa dhaxalka dusha sare ee kiristaalka abuurka, sidaas awgeed waxa uu xakamaynayaa samaynta noocyo badan oo aan la rabin.

5. Farsamooyinka Kobaca Cadaadis-hooseeya

Cadaadiska inta lagu jiro korriinka crystal wuxuu u horseedi karaa diyaarado jeexan, dildilaacyo, iyo cufnaanta BPD sare. Cilladahani waxay u gudbi karaan lakabyada epitaxial waxayna si xun u saameeyaan waxqabadka qalabka.

Xeelado dhowr ah oo lagu dhimayo walbahaarka crystal-ka waxaa ka mid ah:

• Hagaajinta qaybinta goobta kulaylka iyo cabbiraadaha habka si kor loogu qaado koritaanka isu-dheellitirka dhow;

• Hagaajinta naqshadaynta qashinka ah si loogu oggolaado kirismaska inuu si xor ah u koro iyada oo aan lahayn caqabad farsamo;

• Hagaajinta qaabaynta abuurka abuurka si loo yareeyo is-waafajinta fidinta kulaylka ee u dhexeeya abuurka iyo graphite inta lagu jiro kuleylka, inta badan iyadoo laga tago farqiga 2 mm ee u dhexeeya abuurka iyo haystaha;

• Sifaynta hababka nuugista, u oggolaanaysa crystal-ku inuu ku qaboojiyo foornada, iyo hagaajinta heerkulka iyo muddada si si buuxda loo yareeyo walbahaarka gudaha.

---

Isbeddellada Tiknoolajiyada Kobaca ee SiC Crystal

1. Cabbirrada Crystal ka weyn
Dhexroorrada SiC-ka qura ayaa ka kordhay dhawr milimitir ilaa 6-inch, 8-inch, iyo xataa 12-inch wafers. Waferrada waaweyni waxay kor u qaadaan waxtarka wax soo saarka waxayna yareeyaan kharashaadka, iyagoo buuxinaya dalabaadka codsiyada aaladaha awooda sare leh.

2. Tayada Crystal Higher
Kiristaalo tayo sare leh oo SiC ah ayaa lama huraan u ah aaladaha waxqabadka sare leh. In kasta oo ay jiraan horumarro la taaban karo, kiristaalo hadda jira ayaa weli muujinaya cilladaha sida micropipes, kala-baxa, iyo wasakhda, kuwaas oo dhammaantood hoos u dhigi kara waxqabadka qalabka iyo kalsoonida.

3. Kharash dhimista
Wax-soo-saarka kristal ee SiC wali waa qaali, taasoo xaddidaysa korsashada ballaaran. Dhimista kharashyada iyada oo loo marayo hababka kobaca la hagaajiyay, korodhka waxtarka wax soo saarka, iyo kharashyada alaabta ceeriin ee hooseeya ayaa muhiim u ah ballaarinta codsiyada suuqa.

4. Wax-soo-saarka caqliga leh
Horumarka xagga sirdoonka macmalka ah iyo teknoolojiyadda xogta weyn, kobaca kristal ee SiC wuxuu u socdaa xagga caqliga, habab otomaatig ah. Dareemayaasha iyo nidaamyada xakamaynta waxay la socon karaan oo hagaajin karaan xaaladaha koritaanka wakhtiga dhabta ah, hagaajinta xasiloonida habka iyo saadaalinta. Falanqaynta xogta waxay sii wanaajin kartaa cabirrada habka iyo tayada crystal.

Horumarinta tignoolajiyada kobaca kristal ee tayada sare leh ee SiC waa diiradda ugu weyn ee cilmi baarista agabka semiconductor. Marka ay tignoolajiyadu horumarto, hababka kobaca kristanta ayaa sii wadi doona kobcinta iyo hagaajinta, iyagoo siinaya aasaas adag oo loogu talagalay codsiyada SiC ee heerkulka sare, soo noqnoqda, iyo qalabka elektiroonigga ah ee awoodda sare leh.