சிலிக்கான் கார்பைடு படிக வளர்ச்சி உலைகளில் தொழில்நுட்ப சவால்கள்

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) படிக வளர்ச்சி உலைகள் மூலக்கல்லாகும்SiC செதில்உற்பத்தி. பாரம்பரிய சிலிக்கான் படிக வளர்ச்சி உலைகளுடன் ஒற்றுமைகளைப் பகிர்ந்து கொள்ளும்போது, ​​பொருளின் தீவிர வளர்ச்சி நிலைமைகள் மற்றும் சிக்கலான குறைபாடு உருவாக்கும் வழிமுறைகள் காரணமாக SiC உலைகள் தனித்துவமான சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன. இந்த சவால்களை இரண்டு பகுதிகளாகப் பிரிக்கலாம்: படிக வளர்ச்சி மற்றும் எபிடாக்சியல் வளர்ச்சி.

படிக வளர்ச்சி சவால்கள்:

SiC படிக வளர்ச்சியானது உயர் வெப்பநிலை, மூடப்பட்ட சூழலின் மீது துல்லியமான கட்டுப்பாட்டைக் கோருகிறது, கண்காணிப்பு மற்றும் செயல்முறைக் கட்டுப்பாட்டை விதிவிலக்காக கடினமாக்குகிறது. முக்கிய சவால்கள் அடங்கும்:

(1) வெப்பக் களக் கட்டுப்பாடு: சீல் செய்யப்பட்ட, உயர் வெப்பநிலை அறைக்குள் ஒரு நிலையான மற்றும் சீரான வெப்பநிலை சுயவிவரத்தை பராமரிப்பது மிகவும் முக்கியமானது ஆனால் மிகவும் சவாலானது. சிலிக்கானுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய உருகும்-வளர்ச்சி செயல்முறைகளைப் போலன்றி, SiC படிக வளர்ச்சி 2,000 ° C க்கு மேல் நிகழ்கிறது, இது நிகழ்நேர கண்காணிப்பு மற்றும் சரிசெய்தல் கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றது. விரும்பிய படிக பண்புகளை அடைவதற்கு துல்லியமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு மிக முக்கியமானது.

(2) பாலிடைப் மற்றும் குறைபாடு கட்டுப்பாடு: மைக்ரோபைப்புகள் (எம்பிகள்), பாலிடைப் சேர்த்தல்கள் மற்றும் இடப்பெயர்வுகள் போன்ற குறைபாடுகளுக்கு வளர்ச்சி செயல்முறை மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது, ஒவ்வொன்றும் படிக தரத்தை பாதிக்கிறது. எம்.பி.க்கள், பல மைக்ரான்கள் அளவுள்ள குறைபாடுகளை ஊடுருவி, சாதனத்தின் செயல்திறனுக்கு குறிப்பாக தீங்கு விளைவிக்கும். SiC 200க்கும் மேற்பட்ட பாலிடைப்களில் உள்ளது, 4H அமைப்பு மட்டுமே குறைக்கடத்தி பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது. ஸ்டோச்சியோமெட்ரி, வெப்பநிலை சாய்வு, வளர்ச்சி விகிதம் மற்றும் வாயு ஓட்ட இயக்கவியல் ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்துவது பாலிடைப் சேர்க்கைகளைக் குறைக்க அவசியம். மேலும், வளர்ச்சி அறைக்குள் இருக்கும் வெப்ப சாய்வுகள் பூர்வீக அழுத்தத்தைத் தூண்டலாம், இது பல்வேறு இடப்பெயர்வுகளுக்கு (பாசல் பிளேன் டிஸ்லோகேஷன்ஸ் (பிபிடிகள்), த்ரெடிங் ஸ்க்ரூ டிஸ்லோகேஷன்ஸ் (டிஎஸ்டி), த்ரெடிங் எட்ஜ் டிஸ்லோகேஷன்ஸ் (டிஇடி)) இது அடுத்தடுத்த எபிடாக்ஸி மற்றும் சாதனத்தின் செயல்திறனை பாதிக்கிறது.

(3) தூய்மையற்ற கட்டுப்பாடு: துல்லியமான ஊக்கமருந்து சுயவிவரங்களை அடைவதற்கு வெளிப்புற அசுத்தங்கள் மீது நுணுக்கமான கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது. எந்தவொரு திட்டமிடப்படாத மாசுபாடும் இறுதி படிகத்தின் மின் பண்புகளை கணிசமாக மாற்றும்.

(4) மெதுவான வளர்ச்சி விகிதம்: சிலிக்கானுடன் ஒப்பிடும்போது SiC படிக வளர்ச்சி இயல்பாகவே மெதுவாக உள்ளது. ஒரு சிலிக்கான் இங்காட்டை 3 நாட்களில் வளர்க்க முடியும், SiC க்கு 7 நாட்கள் அல்லது அதற்கு மேல் தேவைப்படுகிறது, இது உற்பத்தி திறன் மற்றும் வெளியீட்டை கணிசமாக பாதிக்கிறது.

எபிடாக்சியல் வளர்ச்சி சவால்கள்:

SiC எபிடாக்சியல் வளர்ச்சி, சாதன கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கு முக்கியமானது, செயல்முறை அளவுருக்கள் மீது இன்னும் இறுக்கமான கட்டுப்பாட்டைக் கோருகிறது:

உயர் துல்லியக் கட்டுப்பாடு:அறை ஹெர்மெட்டிசிட்டி, அழுத்தம் நிலைத்தன்மை, துல்லியமான எரிவாயு விநியோக நேரம் மற்றும் கலவை மற்றும் கடுமையான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு ஆகியவை விரும்பிய எபிடாக்சியல் அடுக்கு பண்புகளை அடைவதற்கு முக்கியமானவை. சாதனத்தின் மின்னழுத்தத் தேவைகளை அதிகரிப்பதன் மூலம் இந்தக் கோரிக்கைகள் இன்னும் கடுமையாகின்றன.

சீரான தன்மை மற்றும் குறைபாடு அடர்த்தி:தடிமனான எபிடாக்சியல் அடுக்குகளில் சீரான எதிர்ப்பு மற்றும் குறைந்த குறைபாடு அடர்த்தியை பராமரிப்பது ஒரு குறிப்பிடத்தக்க சவாலை அளிக்கிறது.

மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள்:துல்லியமான மற்றும் நிலையான அளவுரு ஒழுங்குமுறைக்கு உயர்-துல்லியமான சென்சார்கள் மற்றும் ஆக்சுவேட்டர்கள் கொண்ட அதிநவீன எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் முக்கியமானவை. SiC எபிடாக்சியல் வளர்ச்சியின் சிக்கல்களை வழிநடத்த, செயல்முறை பின்னூட்டத்தின் அடிப்படையில் நிகழ்நேர சரிசெய்தல் திறன் கொண்ட மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டு அல்காரிதம்கள் அவசியம்.

SiC தொழில்நுட்பத்தின் முழு திறனையும் திறக்க இந்த தொழில்நுட்ப தடைகளை சமாளிப்பது அவசியம். உலை வடிவமைப்பு, செயல்முறைக் கட்டுப்பாடு மற்றும் இடத்திலேயே கண்காணிப்பு உத்திகள் ஆகியவற்றில் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றங்கள் இந்த நம்பிக்கைக்குரிய பொருளை அதிக செயல்திறன் கொண்ட மின்னணுவியலில் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்வதற்கு இன்றியமையாதவை.**