Príomhbhreithnithe maidir le hullmhú criostail aonair charbíde sileacain ardchaighdeáin

Áirítear ar na príomh-mhodhanna chun criostail aonair sileacain a ullmhú: Iompar Fisiceach Gaile (PVT), Fás Tuaslagáin Barr-Síolta (TSSG), agus Taisceadh Ceimiceach Gaile Ardteochta (HT-CVD). I measc na modhanna seo, glactar go forleathan leis an modh PVT i dtáirgeadh tionsclaíoch mar gheall ar a threalamh simplí, a éascaíocht rialaithe, agus a chostais ísle trealaimh agus oibríochta.

Príomhphointí Teicniúla le haghaidh Fás PVT Criostail Carbíde Sileacain

Agus criostail charbaíde sileacain á saothrú ag baint úsáide as an modh Iompair Ghal Fhisiciúil (PVT), ní mór na gnéithe teicniúla seo a leanas a chur san áireamh:

1. Íonacht Ábhar Graifíte sa Seomra Fáis: Ní mór an cion eisíontas i gcomhpháirteanna graifíte a bheith faoi bhun 5 × 10⁻⁶, agus ní mór an cion eisíontas i mbraith inslithe a bheith faoi bhun 10 × 10⁻⁶. Ba chóir eilimintí ar nós B agus Al a choinneáil faoi bhun 0.1 × 10⁻⁶.
2. Roghnú Polaraíochta Criostail Síl Cheart: Léiríonn staidéir eimpíreacha go bhfuil an aghaidh C (0001) oiriúnach chun criostail 4H-SiC a fhás, agus go n-úsáidtear an aghaidh Si (0001) chun criostail 6H-SiC a fhás.
3. Úsáid Criostail Síl Lasmuigh den Ais: Is féidir le criostail síl lasmuigh den ais siméadracht fáis criostail a athrú, rud a laghdaíonn lochtanna sa chriostal.
4. Próiseas Nasctha Criostail Síl Ardchaighdeáin.
5. Cobhsaíocht Chomhéadain Fáis an Chriostail a Choinneáil le linn an Timthrialla Fáis.

Príomhtheicneolaíochtaí le haghaidh Fás Criostail Sileacain Charbíde

1. Teicneolaíocht Dópála le haghaidh Púdar Carbíde Sileacain
   Is féidir fás criostail aonair 4H-SiC a chobhsú trí dhópáil a dhéanamh ar phúdar cairbíde sileacain le méid cuí Ce. Léiríonn torthaí praiticiúla gur féidir le dópáil Ce:

• Méadaigh ráta fáis criostail charbaíde sileacain.
• Rialú a dhéanamh ar threoshuíomh fhás criostail, rud a fhágann go bhfuil sé níos aonfhoirmí agus níos rialta.
• Cosc a chur ar fhoirmiú eisíontas, lochtanna a laghdú agus táirgeadh criostail aonchriostail agus ardchaighdeáin a éascú.
• Cosc a chur ar chreimeadh cúil an chriostail agus toradh criostail aonair a fheabhsú.

• Teicneolaíocht Rialaithe Grádáin Teochta Aiseach agus Gathach
  Bíonn tionchar ag an ngrádán teochta aiseach ar chineál agus éifeachtúlacht fáis criostail go príomha. Is féidir le grádán teochta róbheag foirmiú ilchriostalach a bheith mar thoradh air agus rátaí fáis a laghdú. Éascaíonn grádáin teochta aiseacha agus gathacha cuí fás tapa criostail SiC agus cáilíocht chobhsaí criostail á cothabháil ag an am céanna.
• Teicneolaíocht Rialaithe Díláithrithe Plána Bonn (BPD)
  Is iad lochtanna BPD is mó a eascraíonn nuair a sháraíonn strus lomadh sa chriostal an strus lomadh criticiúil de SiC, rud a ghníomhaíonn córais sleamhnáin. Ós rud é go bhfuil BPDanna ingearach le treo fáis an chriostail, is le linn fáis agus fuaraithe an chriostail a fhoirmítear iad den chuid is mó.
• Teicneolaíocht um Choigeartú Cóimheas Comhdhéanamh Céim Gaile
  Is beart éifeachtach é an cóimheas carbóin-le-sileacan a mhéadú sa timpeallacht fáis chun fás criostail aonair a chobhsú. Laghdaíonn cóimheas carbóin-le-sileacan níos airde baipliú céim mhór, caomhnaíonn sé faisnéis fáis dhromchla criostail síl, agus cuireann sé cosc ar fhoirmiú polaitíopaí.
• Teicneolaíocht Rialaithe Íseal-Struis
  Is féidir le strus le linn fás criostail lúbadh na bplánaí criostail a chur faoi deara, rud a fhágann droch-chaighdeán criostail nó fiú scoilteadh. Méadaíonn strus ard díláithrithe an phlána bhunaidh freisin, rud a d’fhéadfadh drochthionchar a imirt ar cháilíocht an tsraith eipitacsaigh agus ar fheidhmíocht na ngléasanna.

Íomhá scanadh vaiféir SiC 6-orlach

Modhanna chun Strus a Laghdú i gCriostail:

• Coigeartaigh dáileadh an réimse teochta agus paraiméadair an phróisis chun fás beagnach cothromaíochta criostail aonair SiC a chumasú.
• Déan struchtúr an bhreogáin a bharrfheabhsú chun fás criostail a cheadú le srianta íosta.
• Modhnaigh teicnící socraithe criostail síl chun an neamhréir leathnaithe teirmeach idir an criostal síl agus sealbhóir an ghraifíte a laghdú. Cur chuige coitianta is ea bearna 2 mm a fhágáil idir an criostal síl agus sealbhóir an ghraifíte.
• Feabhas a chur ar phróisis análaithe trí análaithe foirnéise in situ a chur i bhfeidhm, teocht agus fad an análaithe a choigeartú chun strus inmheánach a scaoileadh go hiomlán.

Treochtaí sa Todhchaí i dTeicneolaíocht Fáis Criostail Carbaíde Sileacain

Ag féachaint chun cinn, forbrófar teicneolaíocht ullmhúcháin criostail aonair SiC ardchaighdeáin sna treoracha seo a leanas:

1. Fás ar Scála Mór
   Tá trastomhas criostail aonair charbaíde sileacain tar éis athrú ó chúpla milliméadar go méideanna 6 n-orlach, 8 n-orlach, agus fiú 12 n-orlach níos mó. Feabhsaíonn criostail SiC le trastomhas mór éifeachtúlacht táirgthe, laghdaíonn siad costais, agus freastalaíonn siad ar riachtanais gléasanna ardchumhachta.
2. Fás Ardchaighdeáin
   Tá criostail aonair SiC ardchaighdeáin riachtanach le haghaidh feistí ardfheidhmíochta. Cé go bhfuil dul chun cinn suntasach déanta, tá lochtanna ar nós micreaphíopaí, díláithrithe agus eisíontais fós ann, rud a théann i bhfeidhm ar fheidhmíocht agus ar iontaofacht na bhfeistí.
3. Laghdú Costais
   Cuireann costas ard ullmhúcháin criostail SiC teorainn lena úsáid i réimsí áirithe. Is féidir le próisis fáis a bharrfheabhsú, éifeachtúlacht táirgthe a fheabhsú, agus costais amhábhar a laghdú cabhrú le costais táirgthe a ísliú.
4. Fás Cliste
   Le dul chun cinn in intleacht shaorga agus i sonraí móra, glacfaidh teicneolaíocht fáis criostail SiC le réitigh chliste níos mó agus níos mó. Feabhsóidh monatóireacht agus rialú fíor-ama ag baint úsáide as braiteoirí agus córais uathoibrithe cobhsaíocht agus inrialaitheacht an phróisis. Ina theannta sin, is féidir le hanailísíocht sonraí móra paraiméadair fáis a bharrfheabhsú, rud a fheabhsaíonn cáilíocht criostail agus éifeachtúlacht táirgthe.

Is príomhfhócas i dtaighde ábhar leathsheoltóra teicneolaíocht ullmhúcháin criostail aonair charbaídí sileacain ardchaighdeáin. De réir mar a théann an teicneolaíocht chun cinn, leanfaidh teicnící fáis criostail SiC ag forbairt, ag soláthar bunús láidir d’fheidhmchláir i réimsí ardteochta, ardmhinicíochta agus ardchumhachta.