د سیلیکون کاربایډ جوړښت او وده ټیکنالوژي (Ⅰ)

لومړی، د SiC کرسټال جوړښت او ملکیتونه.

SiC یو بائنری مرکب دی چې د Si عنصر او C عنصر لخوا د 1: 1 تناسب کې جوړ شوی، 50٪ سیلیکون (Si) او 50٪ کاربن (C)، او بنسټیز جوړښتي واحد یې SI-C tetrahedron دی.

00

د سیلیکون کاربایډ تیتراهیدرون جوړښت سکیمیک ډیاګرام

 د مثال په توګه، د Si اتومونه په قطر کې لوی دي، د یوې مڼې سره مساوي دي، او د C اتومونه په قطر کې کوچني دي، د نارنج سره مساوي دي، او په مساوي شمیر نارنج او مڼې سره یوځای شوي ترڅو د SiC کرسټال جوړ کړي.

SiC یو بائنری مرکب دی، په کوم کې چې د Si-Si بانډ اتوم فاصله 3.89 A ده، دا فاصله څنګه پوه شو؟ په اوس وخت کې، په بازار کې ترټولو غوره لیتوګرافي ماشین د 3nm لیتوګرافي درستیت لري، کوم چې د 30A فاصله ده، او د لیتوګرافي دقت د اټومي واټن څخه 8 ځله دی.

د Si-Si بانډ انرژي 310 kJ/mol ده، نو تاسو کولی شئ پوه شئ چې د بانډ انرژي هغه ځواک دی چې دا دوه اتومونه جلا کوي، او د بانډ انرژي ډیره ده، هغه ځواک چې تاسو یې د جلا کولو لپاره اړتیا لرئ.

 د مثال په توګه، د Si اتومونه په قطر کې لوی دي، د یوې مڼې سره مساوي دي، او د C اتومونه په قطر کې کوچني دي، د نارنج سره مساوي دي، او په مساوي شمیر نارنج او مڼې سره یوځای شوي ترڅو د SiC کرسټال جوړ کړي.

SiC یو بائنری مرکب دی، په کوم کې چې د Si-Si بانډ اتوم فاصله 3.89 A ده، دا فاصله څنګه پوه شو؟ په اوس وخت کې، په بازار کې ترټولو غوره لیتوګرافي ماشین د 3nm لیتوګرافي درستیت لري، کوم چې د 30A فاصله ده، او د لیتوګرافي دقت د اټومي واټن څخه 8 ځله دی.

د Si-Si بانډ انرژي 310 kJ/mol ده، نو تاسو کولی شئ پوه شئ چې د بانډ انرژي هغه ځواک دی چې دا دوه اتومونه جلا کوي، او د بانډ انرژي ډیره ده، هغه ځواک چې تاسو یې د جلا کولو لپاره اړتیا لرئ.

۰۱

د سیلیکون کاربایډ تیتراهیدرون جوړښت سکیمیک ډیاګرام

 د مثال په توګه، د Si اتومونه په قطر کې لوی دي، د یوې مڼې سره مساوي دي، او د C اتومونه په قطر کې کوچني دي، د نارنج سره مساوي دي، او په مساوي شمیر نارنج او مڼې سره یوځای شوي ترڅو د SiC کرسټال جوړ کړي.

SiC یو بائنری مرکب دی، په کوم کې چې د Si-Si بانډ اتوم فاصله 3.89 A ده، دا فاصله څنګه پوه شو؟ په اوس وخت کې، په بازار کې ترټولو غوره لیتوګرافي ماشین د 3nm لیتوګرافي درستیت لري، کوم چې د 30A فاصله ده، او د لیتوګرافي دقت د اټومي واټن څخه 8 ځله دی.

د Si-Si بانډ انرژي 310 kJ/mol ده، نو تاسو کولی شئ پوه شئ چې د بانډ انرژي هغه ځواک دی چې دا دوه اتومونه جلا کوي، او د بانډ انرژي ډیره ده، هغه ځواک چې تاسو یې د جلا کولو لپاره اړتیا لرئ.

 د مثال په توګه، د Si اتومونه په قطر کې لوی دي، د یوې مڼې سره مساوي دي، او د C اتومونه په قطر کې کوچني دي، د نارنج سره مساوي دي، او په مساوي شمیر نارنج او مڼې سره یوځای شوي ترڅو د SiC کرسټال جوړ کړي.

SiC یو بائنری مرکب دی، په کوم کې چې د Si-Si بانډ اتوم فاصله 3.89 A ده، دا فاصله څنګه پوه شو؟ په اوس وخت کې، په بازار کې ترټولو غوره لیتوګرافي ماشین د 3nm لیتوګرافي درستیت لري، کوم چې د 30A فاصله ده، او د لیتوګرافي دقت د اټومي واټن څخه 8 ځله دی.

د Si-Si بانډ انرژي 310 kJ/mol ده، نو تاسو کولی شئ پوه شئ چې د بانډ انرژي هغه ځواک دی چې دا دوه اتومونه جلا کوي، او د بانډ انرژي ډیره ده، هغه ځواک چې تاسو یې د جلا کولو لپاره اړتیا لرئ.

未标题-1

موږ پوهیږو چې هره ماده د اتومونو څخه جوړه شوې ده، او د کرسټال جوړښت د اتومونو منظم ترتیب دی، چې د اوږد واټن ترتیب بلل کیږي، لکه لاندې. تر ټولو کوچنی کرسټال واحد ته حجره ویل کیږي، که حجره مکعب جوړښت ولري، نږدې بسته مکعب بلل کیږي، او حجره مسدس جوړښت لري، هغه ته نږدې بسته مسدس بلل کیږي.

۰۳

د SiC عام کرسټال ډولونه عبارت دي له 3C-SiC، 4H-SiC، 6H-SiC، 15R-SiC، او داسې نور. د c محور لوري کې د دوی د سټیک کولو ترتیب په انځور کې ښودل شوی.

04

 

د دوی په منځ کې، د 4H-SiC بنسټیز سټکینګ ترتیب ABCB دی... ; د 6H-SiC بنسټیز سټکینګ ترتیب ABCACB دی... ; د 15R-SiC بنسټیز سټکینګ ترتیب ABCACBCABACABCB دی...

 

05

دا د کور جوړولو لپاره د خښتو په توګه لیدل کیدی شي، ځینې د کور خښتې درې لارې لري، ځینې یې څلور لارې لري، ځینې یې شپږ لارې لري.
د دې عام SiC کرسټال ډولونو لومړني حجرې پیرامیټونه په جدول کې ښودل شوي:

۰۶

الف، ب، ج او زاویې څه ته وایي؟ په SiC سیمیکمډکټر کې د کوچني واحد حجرې جوړښت په لاندې ډول تشریح شوی:

۰۷

د ورته حجرې په حالت کې، د کرسټال جوړښت به هم توپیر ولري، دا داسې دی چې موږ لاټری اخلو، د ګټلو شمیره 1، 2، 3 ده، تاسو 1، 2، 3 درې درې شمیرې اخیستې، مګر که شمیره ترتیب شي. په جلا توګه، د ګټلو اندازه توپیر لري، نو د ورته کرسټال شمیره او ترتیب، ورته کرسټال ویل کیدی شي.
لاندې شکل دوه عادي سټکینګ حالتونه ښیې ، یوازې د پورتنۍ اتومونو د سټیکینګ حالت کې توپیر ، د کرسټال جوړښت توپیر لري.

۰۸

د کرسټال جوړښت چې د SiC لخوا رامینځته شوی په کلکه د تودوخې سره تړاو لري. د 1900 ~ 2000 ℃ د لوړې تودوخې د عمل لاندې، 3C-SiC به ورو ورو په هیکساگونل SiC پولیفورم بدل شي لکه 6H-SiC د ضعیف جوړښتي ثبات له امله. دا دقیقا د SiC پولیمورفونو او د تودوخې د رامینځته کیدو احتمال ، او پخپله د 3C-SiC بې ثباتۍ تر مینځ قوي ارتباط له امله ، د 3C-SiC د ودې کچه ښه کول ستونزمن دي ، او چمتو کول ستونزمن دي. د 4H-SiC او 6H-SiC مسدس سیسټم خورا عام او اسانه چمتو کول دي او د خپلو ځانګړتیاو له امله په پراخه کچه مطالعه شوي.

 په SiC کرسټال کې د SI-C بانډ اوږدوالی یوازې 1.89A دی، مګر د پابندۍ انرژي تر 4.53eV پورې لوړه ده. له همدې امله، د بانډنګ حالت او د انټي بانډینګ حالت ترمینځ د انرژي کچې تشه خورا لویه ده ، او یو پراخه بانډ تشه رامینځته کیدی شي ، کوم چې د Si او GaAs څخه څو ځله دی. د لوړ بانډ خلا عرض پدې معنی دی چې د لوړې تودوخې کرسټال جوړښت مستحکم دی. د بریښنا اړوند بریښنایی توکي کولی شي په لوړه تودوخې کې د مستحکم عملیاتو ځانګړتیاوې درک کړي او د تودوخې تحلیل جوړښت ساده کړي.

د Si-C بانډ کلک تړل د دې لامل کیږي چې جال د لوړ کمپن فریکونسۍ ولري ، دا د لوړ انرژي فونون دی ، پدې معنی چې د SiC کرسټال لوړ سنتر شوي بریښنایی حرکت او حرارتي چالکتیا لري ، او اړوند بریښنایی بریښنایی وسایل لري. د لوړ سویچ کولو سرعت او اعتبار ، کوم چې د وسیلې د ډیر تودوخې ناکامۍ خطر کموي. برسېره پردې، د SiC لوړ ماتولو ساحه ځواک دې ته اجازه ورکوي چې د لوړ ډوپینګ غلظت ترلاسه کړي او ټیټ مقاومت ولري.

 دوهم، د SiC کرسټال پراختیا تاریخ

 په 1905 کې، ډاکټر هینري مویسان په غره کې یو طبیعي سی سی کرسټال کشف کړ، چې هغه د الماس سره ورته والی وموند او د موسن الماس نوم یې ورکړ.

 په حقیقت کې، د 1885 په پیل کې، اچیسن د سیلیکا سره د کوک مخلوط کولو او په بریښنایی بټۍ کې د ګرمولو له لارې SiC ترلاسه کړ. په هغه وخت کې، خلکو دا د الماسونو مخلوط ګڼل او د ایمری په نوم یادیدل.

 په 1892 کې، اچیسن د ترکیب پروسې ته وده ورکړه، هغه د کوارټز شګه، کوک، د لرګیو یو کوچنی چپس او NaCl مخلوط کړل، او په بریښنایی آرک فرنس کې یې 2700℃ ته تودوخه کړه، او په بریالیتوب سره یې د سکلي SiC کرسټالونه ترلاسه کړل. د SiC کرسټالونو د ترکیب کولو دا طریقه د Acheson میتود په نوم پیژندل کیږي او لاهم په صنعت کې د SiC abrasives تولیدولو اصلي طریقه ده. د مصنوعي خامو موادو د ټیټ پاکوالي او د خام ترکیب پروسې له امله، د اچیسن میتود ډیر SiC ناپاکتیا، ضعیف کرسټال بشپړتیا او کوچني کرسټال قطر تولیدوي، کوم چې د لوی اندازې، لوړ پاکوالي او لوړ کیفیت لپاره د سیمیکمډکټر صنعت اړتیاوې پوره کول ستونزمن دي. - کیفیت لرونکي کرسټالونه، او د بریښنایی وسایلو په جوړولو کې نشي کارول کیدی.

 د فیلیپس لابراتوار لیلي په 1955 کې د SiC واحد کرسټالونو د ودې لپاره یوه نوې طریقه وړاندیز کړه. په دې طریقه کې، ګرافائٹ کریسبل د ودې رګ په توګه کارول کیږي، د SiC پوډر کرسټال د SiC کرسټال د ودې لپاره د خام موادو په توګه کارول کیږي، او خړوب ګرافیت د جلا کولو لپاره کارول کیږي. د ودې د خامو موادو له مرکز څخه یوه تشه سیمه. کله چې وده کوي، د ګرافیت کریسبل د AR یا H2 د فضا لاندې 2500 ℃ ته تودوخه کیږي، او د سی سی سی پوډر د Si او C بخار پړاو موادو ته ماتیږي او ماتیږي، او SiC کرسټال د ګاز څخه وروسته په منځنۍ خولۍ سیمه کې کرل کیږي. جریان د ګرافیت له لارې لیږدول کیږي.

۰۹

دریم، د SiC کرسټال وده ټیکنالوژي

د SiC واحد کرسټال وده د خپلو ځانګړتیاو له امله ستونزمنه ده. دا په عمده توګه د دې حقیقت له امله دی چې د اتوموسفیر فشار کې د Si: C = 1: 1 د سټوچیومیټریک تناسب سره د مایع مرحله شتون نلري، او دا د سیمیکمډکټر د اوسني اصلي جریان د ودې پروسې لخوا کارول کیږي د ډیرو بالغې ودې میتودونو لخوا وده نشي کولی. صنعت - د cZ میتود، د کښته کولو کروسیبل میتود او نور میتودونه. د نظري محاسبې له مخې، یوازې هغه وخت چې فشار د 10E5atm څخه ډیر وي او د تودوخې درجه د 3200℃ څخه لوړه وي، د Si: C = 1:1 محلول stoichiometric تناسب ترلاسه کیدی شي. د دې ستونزې د له منځه وړلو لپاره، ساینس پوهانو د لوړ کیفیت، لوی اندازې او ارزانه سی سی کرسټالونو ترلاسه کولو لپاره د مختلفو میتودونو وړاندیز کولو لپاره بې ساري هڅې کړې دي. په اوس وخت کې، اصلي میتودونه د PVT میتود، د مایع پړاو طریقه او د لوړې تودوخې بخار کیمیاوي ذخیره کولو طریقه ده.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


د پوسټ وخت: جنوري-24-2024