Silicon carbide (SiC)maddî xwedan avantajên bandgapek berfireh, guheztina germî ya bilind, hêza zeviya hilweşîna krîtîk a bilind, û leza hilkişîna elektronê ya têrbûyî ya bilind e, ku ew di warê çêkirina nîvconductor de pir sozdar dike. Krîstalên SiC bi gelemperî bi rêbaza veguheztina vaporê ya laşî (PVT) têne hilberandin. Pêngavên taybetî yên vê rêbazê tê de danîna toza SiC li binê xaçerêyek grafît û danîna krîstalek tovê SiC li jorê xaçparêzê ye. Grafîtcrucibledi germahiya sublimasyonê ya SiC de tê germ kirin, û dibe sedem ku toza SiC di nav maddeyên qonaxa buharê yên wekî buhara Si, Si2C û SiC2 de hilweşe. Di bin bandora pileya germahiya eksê de, van maddeyên vaporkirî berbi jora keresteyê ve diherike û li ser rûyê krîstala tovê SiC diqeliqe, di nav krîstalên SiC yên yekbûyî de krîstal dibin.
Heya nuha, pîvana krîstala tovê tê bikar anînMezinbûna yek krîstal a SiCpêdivî ye ku bi pîvana krîstalê ya armancê re hevber bike. Di dema mezinbûnê de, krîstala tovê bi karanîna adhesive li ser xwedanê tovê li jora kerpîçê tê xêzkirin. Lêbelê, ev rêbaza rastkirina krîstala tovê dikare bibe sedema pirsgirêkên wekî valahiyên di qata zeliqandî de ji ber faktorên mîna rastbûna rûbera tovê xwedanê tovê û yekrengiya pêlava adhesive, ku dikare bibe sedema kêmasiyên valahiya hexagonal. Vana di nav de başkirina pêlava plakaya grafîtê, zêdekirina yekrengiya qalindahiya qata adhesive, û lê zêdekirina qatek tamponek maqûl e. Tevî van hewildanan, hîn jî pirsgirêkên bi tîrêjiya qata adhesive hene, û metirsiya veqetandina tovê krîstal heye. Bi pejirandina rêbaza girêdanêwaferji kaxezê grafît re û li ser serê kerpîçê bi ser hev de biçe, tîrbûna qata adhesive dikare were baştir kirin, û veqetandina wafer dikare were asteng kirin.
1. Plana Ezmûnî:
Waferên ku di ceribandinê de têne bikar anîn bazirganî heneWaferên 6-inch N-type SiC. Photoresist bi karanîna pêlavek spin tê sepandin. Adhesion bi karanîna firna çapa germ a tovê-xwe-pêşkeftî tête bidestxistin.
1.1 Bernameya Rastkirina Krîstalê ya Tovê:
Heya nuha, nexşeyên girêdana krîstalê yên tovê SiC dikare li du kategoriyan were dabeş kirin: celebê adhesive û celebê sekinandinê.
Pîvana Tîpa Adhesive (Wêne 1): Ev girêdahiyê vedihewîneSiC waferli ser plakaya grafîtê bi qatek kaxezek grafîtê wekî qatek tampon da ku valahiya di navbera wan de ji holê rabikeSiC waferû plakaya grafît. Di hilberîna rastîn de, hêza girêdana di navbera kaxeza grafît û plakaya grafît de qels e, ku di pêvajoya mezinbûna germahîya bilind de dibe sedema qutbûna krîstalê ya tovê pir caran, û di encamê de têkçûna mezinbûnê çêdibe.
Pîlana Tîpa Suspensionê (Wêne 2): Bi gelemperî, fîlimek karbonê ya hişk li ser rûbera girêdanê ya wafera SiC bi karanîna karbonîzasyona çîpek an jî rêbazên xêzkirinê tê afirandin. EwSiC waferDûv re di navbera du lewheyên grafîtê de tê girtin û li jora xaça grafîtê tê danîn, dema ku fîlima karbonê waferê diparêze aramî peyda dike. Lêbelê, çêkirina fîlima karbonê bi navgîniyê biha ye û ji bo hilberîna pîşesaziyê ne maqûl e. Rêbaza karbonîzasyona zeliqandinê qalîteya fîlima karbonê ya nakok dide, peydakirina fîlimek karbonê ya bêkêmasî ya bi adhezîyonek xurt dijwar dike. Wekî din, girtina lewheyên grafît qada mezinbûna bandorker a waferê bi astengkirina beşek rûyê wê kêm dike.
Li ser bingeha her du pîlanên jorîn, nexşeyek adhesive û hevgirtî ya nû tê pêşniyar kirin (Wêne 3):
Fîlmek karbonê ya nisbeten tûr li ser rûbera girêdana wafera SiC bi karanîna rêbaza karbonîzasyona zeliqanê tê afirandin, ku di bin ronahiyê de ronahiya mezin tune.
Wafera SiC ya ku bi fîlima karbonê hatî nixumandin bi kaxeza grafîtê ve tê girêdan, digel ku rûbera girêdanê aliyê fîlima karbonê ye. Divê qatê adhesive di bin ronahiyê de bi rengek yekreng reş xuya bibe.
Kaxeza grafîtê ji hêla lewheyên grafîtê ve tê girtin û ji bo mezinbûna krîstal li jorê kaxeza grafîtê tê daliqandin.
1.2 Adhesive:
Vîskozîteya wênekêşê bi girîngî bandor li yekrengiya qalindahiya fîlimê dike. Di heman leza zivirandinê de, vîskozîteya kêmtir dibe sedema fîlimên zeliqandî yên ziravtir û yekreng. Ji ber vê yekê, wênekêşek kêm-vîskozîtî di nav daxwazên serîlêdanê de tê hilbijartin.
Di dema ceribandinê de, hate dîtin ku vîskozîteya adhesive karbonîzasyonê bandorê li hêza girêdana di navbera fîlima karbonê û waferê de dike. Vîskozîtîya bilind pêkanîna yekreng bi karanîna pêlavek spin dijwar dike, di heman demê de vîskozîteya kêm dibe sedema qeweta girêdanê ya qels, ku di pêvajoyên girêdanê yên paşîn de ji ber herikîna adhesive û zexta derveyî dibe sedema şikestina fîlima karbonê. Bi lêkolîna ceribandî ve, vîskozîteya adhesive ya karbonîzasyonê 100 mPa·s hate destnîşankirin, û vîskozîteya adhesive ya girêdanê li 25 mPa·s hate destnîşankirin.
1.3 Valahiya Xebatê:
Pêvajoya çêkirina fîlima karbonê ya li ser wafera SiC karbonîzekirina qata adhesive ya li ser rûbera wafera SiC, ku divê di valahiya an jîngehek parastî ya argon de were kirin, vedihewîne. Encamên ceribandinê destnîşan dikin ku jîngehek bi argon-parastî ji hawîrdorek valahiya bilind ji çêkirina fîlima karbonê re guncantir e. Ger hawîrdorek valahiya tê bikar anîn, divê asta valahiya ≤1 Pa be.
Pêvajoya girêdana krîstala tovê SiC bi girêdana şilava SiC bi plakaya grafît/kaxeza grafîtê ve tê girêdan. Ji ber ku bandora erozîkî ya oksîjenê li ser materyalên grafîtê di germahiyên bilind de tê hesibandin, pêdivî ye ku ev pêvajo di bin şert û mercên valahiya de were meşandin. Bandora astên cûda yên valahiya li ser qata adhesive hate lêkolîn kirin. Encamên ceribandinê di tabloya 1-ê de têne xuyang kirin. Dikare were dîtin ku di bin şert û mercên valahiya kêm de, molekulên oksîjenê yên li hewayê bi tevahî nayên rakirin, ku rê li ber tebeqên adhesive netemam dike. Dema ku asta valahiya li jêr 10 Pa, bandora erozyona molekulên oksîjenê li ser qata adhesive bi girîngî kêm dibe. Dema ku asta valahiya li jêr 1 Pa, bandora erosive bi temamî ji holê rakirin.
Dema şandinê: Jun-11-2024