Nā Manaʻo Koʻikoʻi no ka Hoʻomākaukau ʻana i ka Crystal Hoʻokahi Silicon Carbide Kiʻekiʻe

ʻO nā ʻano hana nui no ka hoʻomākaukau ʻana i ka silicon single crystal: Physical Vapor Transport (PVT), Top-Seeded Solution Growth (TSSG), a me High-Temperature Chemical Vapor Deposition (HT-CVD). Ma waena o kēia mau mea, ua hoʻohana nui ʻia ke ʻano PVT i ka hana ʻoihana ma muli o kāna mau lako hana maʻalahi, maʻalahi o ka kaohi, a me nā lako hana haʻahaʻa a me nā kumukūʻai hana.

Nā Manaʻo ʻenehana koʻikoʻi no ka ulu ʻana o PVT o nā kristal Silicon Carbide

I ka wā e ulu ai nā kristal silicon carbide me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano Physical Vapor Transport (PVT), pono e noʻonoʻo ʻia nā ʻano loea penei:

1. Ka Maʻemaʻe o nā Mea Graphite i loko o ke Keʻena Ulu: Pono ka nui o ka haumia i loko o nā ʻāpana graphite ma lalo o 5 × 10⁻⁶, ʻoiai ʻo ka nui o ka haumia i loko o ka lole insulation ma lalo o 10 × 10⁻⁶. Pono e mālama ʻia nā mea e like me B a me Al ma lalo o 0.1 × 10⁻⁶.
2. Koho Pololei ʻana o ke Aniani Hua: Hōʻike nā haʻawina empirical ua kūpono ka ʻaoʻao C (0001) no ka ulu ʻana i nā kristal 4H-SiC, ʻoiai ua hoʻohana ʻia ka ʻaoʻao Si (0001) no ka ulu ʻana i nā kristal 6H-SiC.
3. Ka Hoʻohana ʻana i nā Kristala Hua Ma waho o ke Axis: Hiki i nā kristala hua ma waho o ke axis ke hoʻololi i ke ʻano like o ka ulu ʻana o ke kristal, e hōʻemi ana i nā hemahema i loko o ke kristal.
4. Ke Kaʻina Hoʻopaʻa ʻana i ka Crystal Hua Kiʻekiʻe.
5. Ka Mālama ʻana i ke Kūpaʻa o ka ʻAoʻao Ulu Crystal i ka wā o ke Kaʻina Hana Ulu.

Nā ʻenehana koʻikoʻi no ka ulu ʻana o ka kristal Silicon Carbide

1. ʻenehana Doping no ka pauka Silicon Carbide
   ʻO ka hoʻohui ʻana i ka pauka silicon carbide me ka nui kūpono o Ce hiki ke hoʻopaʻa i ka ulu ʻana o nā kristal hoʻokahi 4H-SiC. Hōʻike nā hopena kūpono e hiki i ka hoʻohui ʻana o Ce ke:

• E hoʻonui i ka wikiwiki o ka ulu ʻana o nā kristal silicon carbide.
• E kāohi i ke kuhikuhi o ka ulu ʻana o ke kristal, e ʻoi aku ka like a me ke ʻano maʻamau.
• Hoʻopau i ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka haumia, e hōʻemi ana i nā kīnā a me ka hoʻomaʻalahi ʻana i ka hana ʻana o nā kristal hoʻokahi a me nā kristal kiʻekiʻe.
• Hoʻopau i ka pala o ke kua o ke kristal a hoʻomaikaʻi i ka hua kristal hoʻokahi.

• ʻenehana hoʻokele gradient mahana Axial a me Radial
  Hoʻopilikia nui ka gradient mahana axial i ke ʻano ulu kristal a me ka pono. Hiki i kahi gradient mahana liʻiliʻi loa ke alakaʻi i ka hoʻokumu ʻana o ka polycrystalline a hōʻemi i nā helu ulu. Hoʻomaʻamaʻa nā gradients mahana axial a me radial kūpono i ka ulu wikiwiki ʻana o ka kristal SiC me ka mālama ʻana i ka maikaʻi o ka kristal paʻa.
• ʻenehana hoʻokele basal plane dislocation (BPD)
  Hoʻāla nui ʻia nā hemahema BPD ke ʻoi aku ke koʻikoʻi shear i loko o ke kristal ma mua o ke koʻikoʻi shear koʻikoʻi o SiC, e hoʻāla ana i nā ʻōnaehana paheʻe. ʻOiai ʻo BPDs e kū pololei ana i ke kuhikuhi ulu kristal, hana nui lākou i ka wā o ka ulu ʻana o ke kristal a me ka hoʻomaʻalili ʻana.
• ʻEnehana Hoʻoponopono Lākiō Hoʻohuihui Pae Mahu
  ʻO ka hoʻonui ʻana i ka lakio kalapona-a-silicon i loko o ke kaiapuni ulu he ana kūpono ia e hoʻopaʻa ai i ka ulu ʻana o ka kristal hoʻokahi. ʻO ka lakio kalapona-a-silicon kiʻekiʻe e hōʻemi ana i ka nui o nā ʻanuʻu, mālama i ka ʻike ulu ʻana o ka ʻili kristal hua, a kāohi i ka hoʻokumu ʻana o polytype.
• ʻenehana hoʻokele haʻahaʻa-pilikia
  Hiki i ke kaumaha i ka wā o ka ulu ʻana o ke kristal ke hana i ke kūlou ʻana o nā papa kristal, e alakaʻi ana i ka maikaʻi ʻole o ke kristal a i ʻole ka nahā ʻana. Hoʻonui pū ke kaumaha kiʻekiʻe i nā dislocations papa basal, hiki ke hoʻopilikia maikaʻi ʻole i ka maikaʻi o ka papa epitaxial a me ka hana o ka hāmeʻa.

Kiʻi scan wafer SiC 6-'īniha

Nā ʻAno e Hoʻēmi ai i ke Koʻikoʻi ma nā Kristal:

• E hoʻoponopono i ka hoʻolaha ʻana o ke kahua mahana a me nā palena hana e hiki ai ke ulu kokoke i ke kaulike o nā kristal SiC hoʻokahi.
• E hoʻonui i ka ʻano o ke ipu hoʻoheheʻe e ʻae i ka ulu manuahi ʻana o ke kristal me nā palena liʻiliʻi.
• Hoʻololi i nā ʻano hana hoʻopaʻa kristal hua e hōʻemi i ka hoʻonui wela ʻole ma waena o ke kristal hua a me ka mea paʻa graphite. ʻO kahi ala maʻamau ka waiho ʻana i kahi āpau 2 mm ma waena o ke kristal hua a me ka mea paʻa graphite.
• E hoʻomaikaʻi i nā kaʻina hana annealing ma ka hoʻokō ʻana i ka in-situ furnace annealing, hoʻoponopono i ka mahana annealing a me ka lōʻihi e hoʻokuʻu piha i ke kaumaha kūloko.

Nā ʻano hou o ka wā e hiki mai ana ma ka ʻenehana ulu ʻana o ka Silicon Carbide Crystal

I ka nānā ʻana i mua, e hoʻomohala ʻia ka ʻenehana hoʻomākaukau kristal hoʻokahi SiC kiʻekiʻe ma nā ʻaoʻao aʻe:

1. Ka ulu nui ʻana
   Ua ulu aʻe ke anawaena o nā kristal silicon carbide hoʻokahi mai kekahi mau milimita a i 6-ʻīniha, 8-ʻīniha, a ʻoi aku ka nui o 12-ʻīniha. Hoʻomaikaʻi nā kristal SiC anawaena nui i ka pono hana, hoʻemi i nā kumukūʻai, a hoʻokō i nā koi o nā mea hana mana kiʻekiʻe.
2. Ka ulu ʻana o ke kūlana kiʻekiʻe
   He mea nui nā kristal SiC kiʻekiʻe no nā mea hana kiʻekiʻe. ʻOiai ua holomua nui, aia nō nā hemahema e like me nā micropipes, nā dislocations, a me nā haumia, e hoʻopilikia ana i ka hana a me ka hilinaʻi o ka mea hana.
3. Hoʻemi kumukūʻai
   ʻO ke kumukūʻai kiʻekiʻe o ka hoʻomākaukau ʻana i ke aniani SiC e kaupalena i kāna hoʻohana ʻana ma kekahi mau kahua. ʻO ka hoʻonui ʻana i nā kaʻina hana ulu, ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka pono hana, a me ka hoʻemi ʻana i nā kumukūʻai mea maka e hiki ke kōkua i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i nā lilo hana.
4. Ka ulu akamai
   Me nā holomua i ka AI a me ka ʻikepili nui, e hoʻohana nui ana ka ʻenehana ulu kristal SiC i nā hoʻonā akamai. ʻO ka nānā ʻana a me ka kaohi manawa maoli me ka hoʻohana ʻana i nā sensor a me nā ʻōnaehana automated e hoʻonui i ke kūpaʻa o ke kaʻina hana a me ka hiki ke hoʻokele. Eia kekahi, hiki i ka analytics ʻikepili nui ke hoʻonui i nā palena ulu, hoʻomaikaʻi i ka maikaʻi o ke kristal a me ka pono o ka hana.

ʻO ka ʻenehana hoʻomākaukau kristal hoʻokahi silicon carbide kiʻekiʻe kahi mea nui i ka noiʻi ʻana i nā mea semiconductor. I ka holomua ʻana o ka ʻenehana, e hoʻomau ka ulu ʻana o nā ʻano hana ulu kristal SiC, e hāʻawi ana i kahi kahua paʻa no nā noi ma nā kahua wela kiʻekiʻe, alapine kiʻekiʻe, a me ka mana kiʻekiʻe.