திரவ நிலை எபிடாக்ஸி என்றால் என்ன?

திரவ-கட்ட எபிடாக்ஸி (LPE) என்பது திடமான அடி மூலக்கூறுகளில் உருகுவதன் மூலம் குறைக்கடத்தி படிக அடுக்குகளை வளர்ப்பதற்கான ஒரு முறையாகும்.

SiC இன் தனித்துவமான பண்புகள் ஒற்றை படிகங்களை வளர்ப்பதை சவாலாக ஆக்குகின்றன. வளிமண்டல அழுத்தத்தில் Si:C=1:1 திரவ கட்டம் இல்லாததால், குறைக்கடத்தித் தொழிலில் பயன்படுத்தப்படும் வழக்கமான வளர்ச்சி முறைகள், நேராக இழுக்கும் முறை மற்றும் இறங்கு குரூசிபிள் முறை போன்றவற்றைப் பயன்படுத்த முடியாது. கோட்பாட்டு கணக்கீடுகளின்படி, கரைசலில் Si:C=1:1 என்ற ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் விகிதத்தை அடைய வளர்ச்சி செயல்முறைக்கு 105 atm க்கும் அதிகமான அழுத்தம் மற்றும் 3200 ° C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது.

திரவ நிலை முறை வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலை நிலைமைகளுக்கு நெருக்கமாக உள்ளது மற்றும் சிறந்த தரத்துடன் SiC படிகங்களை வளர்க்க முடியும்.

க்ரூசிபிள் சுவருக்கு அருகில் வெப்பநிலை அதிகமாகவும், விதை படிகத்தில் குறைவாகவும் இருக்கும். வளர்ச்சி செயல்பாட்டின் போது, ​​கிராஃபைட் க்ரூசிபிள் படிக வளர்ச்சிக்கான சி ஆதாரத்தை வழங்குகிறது.

1. க்ரூசிபிள் சுவரில் அதிக வெப்பநிலை C இன் உயர் கரைதிறனை ஏற்படுத்துகிறது, இது வேகமாக கரைவதற்கு வழிவகுக்கிறது. இது குறிப்பிடத்தக்க C கரைப்பு மூலம் க்ரூசிபிள் சுவரில் C நிறைவுற்ற கரைசல் உருவாக வழிவகுக்கிறது.

2. கணிசமான அளவு கரைந்த C உடன் கரைசல் துணைக் கரைசலின் வெப்பச்சலன நீரோட்டங்களால் விதை படிகத்தின் அடிப்பகுதியை நோக்கி கொண்டு செல்லப்படுகிறது. விதை படிகத்தின் குறைந்த வெப்பநிலை C கரைதிறன் குறைவதற்கு ஒத்திருக்கிறது, இது குறைந்த வெப்பநிலை முடிவில் சி-நிறைவுற்ற கரைசலை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது.

3. துணைக் கரைசலில் Si உடன் மிகைநிறைவுற்ற C இணையும் போது, ​​SiC படிகங்கள் விதை படிகத்தின் மீது எபிடாக்சியலாக வளரும். சூப்பர்சாச்சுரேட்டட் C வீழ்படிவதால், வெப்பச்சலனத்துடன் கூடிய தீர்வு க்ரூசிபிள் சுவரின் உயர்-வெப்பநிலை முனைக்குத் திரும்புகிறது, C ஐ கரைத்து ஒரு நிறைவுற்ற கரைசலை உருவாக்குகிறது.

இந்த செயல்முறை பல முறை மீண்டும் நிகழ்கிறது, இறுதியில் முடிக்கப்பட்ட SiC படிகங்களின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கிறது.