كرېمنىي كاربىد يەككە كرىستاللىرىنى ئۆستۈرۈشنىڭ ئاساسلىق ئۇسۇللىرى فىزىكىلىق پار توشۇش (PVT)، ئۈستۈنكى ئۇرۇق ئېرىتمىسى ئۆستۈرۈش (TSSG) ۋە يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق خىمىيىلىك پار چۆكمىسى (HT-CVD) قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.

بۇلارنىڭ ئىچىدە، PVT ئۇسۇلى ئۈسكۈنىلەرنى تەڭشەشنىڭ نىسبەتەن ئاددىيلىقى، ئىشلىتىش ۋە كونترول قىلىشنىڭ ئاسانلىقى، ئۈسكۈنە ۋە ئىشلىتىش تەننەرخىنىڭ تۆۋەنلىكى سەۋەبىدىن سانائەت ئىشلەپچىقىرىشىدىكى ئاساسلىق تېخنىكا بولۇپ قالدى.

---

PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق SiC كرىستال ئۆستۈرۈشنىڭ مۇھىم تېخنىكىلىق نۇقتىلىرى

PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق كرېمنىي كاربىد كرىستاللىرىنى ئۆستۈرۈش ئۈچۈن، بىر قانچە تېخنىكىلىق جەھەتنى ئەستايىدىل كونترول قىلىش كېرەك:

1. ئىسسىقلىق مەيدانىدىكى گرافىت ماتېرىياللىرىنىڭ ساپلىقى
   كىرىستال ئۆسۈش ئىسسىقلىق مەيدانىدا ئىشلىتىلىدىغان گرافىت ماتېرىياللىرى قاتتىق ساپلىق تەلىپىگە ئۇيغۇن كېلىشى كېرەك. گرافىت تەركىبلىرىدىكى ئارىلاشما ماددىلارنىڭ مىقدارى 5×10⁻⁶ دىن تۆۋەن، ئىزولياتورلۇق كىگىزلەرنىڭكى بولسا 10×10⁻⁶ دىن تۆۋەن بولۇشى كېرەك. ئېنىق قىلىپ ئېيتقاندا، بور (B) ۋە ئاليۇمىن (Al) نىڭ مىقدارى 0.1×10⁻⁶ دىن تۆۋەن بولۇشى كېرەك.

2. ئۇرۇق كرىستالىنىڭ توغرا قۇتۇپلۇقى
   ئەمەلىي سانلىق مەلۇماتلاردىن قارىغاندا، C يۈزى (0001) 4H-SiC كرىستاللىرىنى ئۆستۈرۈشكە ماس كېلىدۇ، Si يۈزى (0001) بولسا 6H-SiC نىڭ ئۆسۈشىگە ماس كېلىدۇ.

3. ئوق سىرتىدىكى ئۇرۇق كرىستاللىرىنى ئىشلىتىش
   ئوق سىرتىدىكى ئۇرۇقلار ئۆسۈش سىممېترىكلىقىنى ئۆزگەرتىپ، كىرىستال كەمتۈكلۈكلىرىنى ئازايتىپ، كىرىستال سۈپىتىنى ياخشىلىيالايدۇ.

4. ئىشەنچلىك ئۇرۇق كىرىستال باغلاش تېخنىكىسى
   ئۇرۇق كرىستالى بىلەن تۇتقۇچ ئوتتۇرىسىدىكى توغرا باغلىنىش ئۆسۈش جەريانىدىكى مۇقىملىق ئۈچۈن ئىنتايىن مۇھىم.

5. ئۆسۈش يۈزىنىڭ مۇقىملىقىنى ساقلاش
   پۈتۈن كىرىستال ئۆسۈش دەۋرى جەريانىدا، يۇقىرى سۈپەتلىك كىرىستال تەرەققىياتىغا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن ئۆسۈش يۈزى مۇقىم بولۇشى كېرەك.

 

---

SiC كرىستال ئۆسۈشىدىكى يادرولۇق تېخنىكىلار

1. SiC پاراشوكىغا قوشۇمچە دورا قوشۇش تېخنىكىسى

SiC پاراشوكىنى سېرىي (Ce) بىلەن قوشۇش 4H-SiC قاتارلىق يەككە كۆپ خىل ئۆسۈملۈكنىڭ ئۆسۈشىنى مۇقىملاشتۇرالايدۇ. ئەمەلىيەت شۇنى ئىسپاتلىدىكى، Ce قوشۇش تۆۋەندىكىدەك ئۈنۈم بېرىدۇ:

• SiC كرىستاللىرىنىڭ ئۆسۈش سۈرئىتىنى ئاشۇرۇش؛

• تېخىمۇ تەكشى ۋە يۆنىلىشلىك ئۆسۈش ئۈچۈن كىرىستال يۆنىلىشىنى ياخشىلاڭ؛

• كىر ۋە نۇقسانلارنى ئازايتىش؛

• كىرىستالنىڭ ئارقا تەرىپىدىكى چىرىشنى باستۇرۇش؛

• يەككە كىرىستالنىڭ مەھسۇلات نىسبىتىنى ئاشۇرۇڭ.

2. ئوق ۋە رادىئاتسىيەلىك ئىسسىقلىق گرادىيېنتلىرىنى كونترول قىلىش

ئوق يۆنىلىشىدىكى تېمپېراتۇرا گرادىيېنتى كىرىستالنىڭ كۆپ خىل تىپى ۋە ئۆسۈش سۈرئىتىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ. بەك كىچىك گرادىيېنت كۆپ خىل ماددىلارنىڭ قوشۇلۇپ كېتىشىنى ۋە پار باسقۇچىدا ماتېرىيال توشۇشنىڭ تۆۋەنلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. ئوق يۆنىلىشىدىكى ۋە رادىئاتسىيە گرادىيېنتىنى ئەلالاشتۇرۇش كىرىستالنىڭ تېز ۋە مۇقىم ئۆسۈشى ۋە سۈپىتىنىڭ مۇقىم بولۇشى ئۈچۈن ئىنتايىن مۇھىم.

3. ئاساسىي تۈزلەڭلىكنىڭ يۆتكىلىشى (BPD) كونترول تېخنىكىسى

BPD ئاساسلىقى SiC كرىستاللىرىدىكى كېسىش كۈچىنىڭ مۇھىم چەكتىن ئېشىپ كېتىشى سەۋەبىدىن شەكىللىنىدۇ، بۇ سىيرىلىش سىستېمىسىنى قوزغىتىدۇ. BPD ئۆسۈش يۆنىلىشىگە تىك بولغاچقا، ئادەتتە كرىستال ئۆسۈشى ۋە سوۋۇشى جەريانىدا پەيدا بولىدۇ. ئىچكى بېسىمنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈش BPD زىچلىقىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ.

4. پار باسقۇچى تەركىبى نىسبىتىنى كونترول قىلىش

پار باسقۇچىدا كاربون-كرېمنىي نىسبىتىنى ئاشۇرۇش يەككە كۆپ تىپلىق ئۆسۈشنى ئىلگىرى سۈرۈشنىڭ ئىسپاتلانغان ئۇسۇلى. يۇقىرى C/Si نىسبىتى ماكرو باسقۇچلۇق توپلىنىشنى ئازايتىدۇ ۋە ئۇرۇق كىرىستالىدىن يۈزەكى مىراسنى ساقلاپ قالىدۇ، شۇنىڭ بىلەن ئىستەلمىگەن كۆپ تىپلارنىڭ شەكىللىنىشىنى توسىدۇ.

5. تۆۋەن بېسىملىق ئۆسۈش تېخنىكىلىرى

كىرىستال ئۆسۈش جەريانىدىكى بېسىم ئېگرى تور تۈزلەڭلىكى، يېرىقلار ۋە BPD زىچلىقىنىڭ يۇقىرىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن. بۇ نۇقسانلار ئېپىتاكسىيال قەۋەتلەرگە يۆتكىلىپ، ئۈسكۈنە ئىقتىدارىغا سەلبىي تەسىر كۆرسىتىدۇ.

ئىچكى كىرىستال بېسىمىنى ئازايتىشنىڭ بىر قانچە ئۇسۇلى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

• تېمپېراتۇرا مەيدانىنىڭ تارقىلىشى ۋە جەريان پارامېتىرلىرىنى تەڭشەش ئارقىلىق تەڭپۇڭلۇققا يېقىن ئېشىشنى ئىلگىرى سۈرۈش؛

• كىرىستالنىڭ مېخانىكىلىق چەكلىمەسىز ئەركىن ئۆسۈشىگە يول قويۇش ئۈچۈن، تىرەك لايىھەسىنى ئەلالاشتۇرۇش؛

• ئۇرۇق ساقلاش ئۈسكۈنىسىنىڭ سەپلىمىسىنى ياخشىلاش ئارقىلىق قىزىتىش جەريانىدا ئۇرۇق بىلەن گرافىت ئوتتۇرىسىدىكى ئىسسىقلىق كېڭىيىش ماس كەلمەسلىكىنى ئازايتىش، كۆپىنچە ئۇرۇق بىلەن ساقلاش ئۈسكۈنىسى ئارىسىدا 2 مىللىمېتىر بوشلۇق قالدۇرۇش ئارقىلىق؛

• قىزىتىش جەريانلىرىنى پىششىقلاپ ئىشلەش، كىرىستالنىڭ ئوچاق بىلەن بىللە سوۋۇشىغا يول قويۇش، ھەمدە ئىچكى بېسىمنى تولۇق يېنىكلىتىش ئۈچۈن تېمپېراتۇرا ۋە ۋاقىتنى تەڭشەش.

---

SiC كرىستال ئۆستۈرۈش تېخنىكىسىدىكى يۈزلىنىشلەر

1. چوڭراق كىرىستال چوڭلۇقلىرى
SiC يەككە كىرىستاللىق دىئامېتىرى پەقەت بىر نەچچە مىللىمېتىردىن 6 دىيۇملۇق، 8 دىيۇملۇق ۋە ھەتتا 12 دىيۇملۇق ۋافلىلارغا يەتتى. چوڭراق ۋافلىلار ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمىنى ئاشۇرۇپ، تەننەرخنى تۆۋەنلىتىش بىلەن بىر ۋاقىتتا، يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئۈسكۈنىلەرنىڭ تەلىپىنى قاندۇرىدۇ.

2. يۇقىرى كرىستال سۈپىتى
يۇقىرى سۈپەتلىك SiC كىرىستاللىرى يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئۈسكۈنىلەر ئۈچۈن ئىنتايىن مۇھىم. زور دەرىجىدە ياخشىلىنىشلارغا قارىماي، ھازىرقى كىرىستاللاردا يەنىلا مىكرو تۇرۇبا، چىقىش ۋە ئارىلاشما ماددىلار قاتارلىق نۇقسانلار بار، بۇلارنىڭ ھەممىسى ئۈسكۈنىنىڭ ئىقتىدارى ۋە ئىشەنچلىكلىكىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ.

3. چىقىمنى تۆۋەنلىتىش
SiC كرىستال ئىشلەپچىقىرىش يەنىلا نىسبەتەن قىممەت بولۇپ، كەڭ دائىرىدە قوللىنىشنى چەكلەيدۇ. بازار قوللىنىش دائىرىسىنى كېڭەيتىش ئۈچۈن، ئېكىستراتېگىيىلىك ئېشىش جەريانلىرىنى ئەلالاشتۇرۇش، ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمىنى ئاشۇرۇش ۋە خام ئەشيا تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىش ئارقىلىق چىقىمنى ئازايتىش ئىنتايىن مۇھىم.

4. ئەقلىي ئىشلەپچىقىرىش
سۈنئىي ئەقىل ۋە چوڭ سانلىق مەلۇمات تېخنىكىسىنىڭ تەرەققىياتىغا ئەگىشىپ، SiC كىرىستاللىرىنىڭ تەرەققىياتى ئەقلىي، ئاپتوماتلاشتۇرۇلغان جەريانلارغا قاراپ يۈزلەنمەكتە. سېنزور ۋە كونترول سىستېمىسى ئۆسۈش شارائىتىنى ھەقىقىي ۋاقىتتا كۆزىتىپ ۋە تەڭشەپ، جەرياننىڭ مۇقىملىقى ۋە ئالدىن پەرەز قىلىشچانلىقىنى ياخشىلىيالايدۇ. سانلىق مەلۇمات ئانالىزى جەريان پارامېتىرلىرى ۋە كىرىستال سۈپىتىنى تېخىمۇ ئەلالاشتۇرالايدۇ.

يۇقىرى سۈپەتلىك SiC يەككە كىرىستال ئۆستۈرۈش تېخنىكىسىنى تەرەققىي قىلدۇرۇش يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار تەتقىقاتىدىكى مۇھىم نۇقتا. تېخنىكا تەرەققىي قىلغانسېرى، كىرىستال ئۆستۈرۈش ئۇسۇللىرى داۋاملىق تەرەققىي قىلىپ، ياخشىلىنىپ، SiC نىڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق، يۇقىرى چاستوتالىق ۋە يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەردە قوللىنىلىشى ئۈچۈن پۇختا ئاساس سالىدۇ.