Dúshláin Theicniúla i bhFoirnéisí Fáis Criostail Carbide Sileacain

Tá foirnéisí fáis criostail chomhdhúile sileacain (SiC) mar bhunchloch agsliseog SiCtáirgeadh. Cé go bhfuil cosúlachtaí á roinnt le foirnéisí fáis criostail sileacain traidisiúnta, tá dúshláin uathúla le sárú ag foirnéisí SiC mar gheall ar dhálaí foircneacha fáis an ábhair agus meicníochtaí casta um fhoirmiú lochtanna. Is féidir na dúshláin seo a chatagóiriú go ginearálta i dhá réimse: fás criostail agus fás epitaxial.

Dúshláin Fáis Criostail:

Éilíonn fás criostail SiC rialú beacht ar thimpeallacht ardteochta, iata, rud a fhágann go bhfuil monatóireacht agus rialú próisis thar a bheith deacair. I measc na bpríomhdhúshláin tá:

(1) Rialú Teirmeach Réimse: Tá sé ríthábhachtach fós an-dúshlánach próifíl teochta cobhsaí agus aonfhoirmeach a choinneáil laistigh den seomra séalaithe ardteochta. Murab ionann agus na próisis leá-fhás inrialaithe a úsáidtear le haghaidh sileacain, tarlaíonn fás criostail SiC os cionn 2,000 ° C, rud a fhágann go bhfuil monatóireacht agus coigeartú fíor-ama beagnach dodhéanta. Tá rialú teochta beacht ríthábhachtach chun airíonna criostail atá ag teastáil a bhaint amach.

(2) Rialú Polaitíopa agus Lochtanna: Tá an próiseas fáis an-so-ghabhálach i leith lochtanna cosúil le micrea-phíopaí (MP), cuimsiú polytype, agus dislocations, gach ceann acu ag cur isteach ar cháilíocht chriostail. Tá lochtanna treáiteacha roinnt miocrón i méid MPs, go háirithe díobhálach d'fheidhmíocht gléas. Tá SiC ann i níos mó ná 200 polytypes, agus níl ach an struchtúr 4H oiriúnach d'iarratais leathsheoltóra. Tá sé ríthábhachtach stoichiometry, grádáin teochta, ráta fáis, agus dinimic sreafa gáis a rialú chun cuimsiú polytype a íoslaghdú. Ina theannta sin, is féidir le grádáin teirmeacha laistigh den seomra fáis strus dúchasach a chothú, rud a fhágann go n-eascraíonn dislocations éagsúla (dislocations base planes (BPDs), díláithriúcháin scriúnna snáithithe (TSDanna), díláithriúcháin imeall snáithithe (TEDanna))) a mbíonn tionchar acu ar fheidhmíocht epitaxy agus gléas ina dhiaidh sin.

(3) Rialú Neamhíonachta: Chun próifílí dópála beachta a bhaint amach, tá gá le rialú cúramach ar eisíontais sheachtracha. Is féidir le haon éilliú neamhbheartaithe airíonna leictreacha an chriostail deiridh a athrú go suntasach.

(4) Ráta Fáis Mhall: Tá fás criostail SiC mall ó dhúchas i gcomparáid le sileacain. Cé gur féidir tinne sileacain a fhás i 3 lá, éilíonn SiC 7 lá nó níos mó, rud a chuireann isteach go mór ar éifeachtúlacht táirgthe agus ar aschur.

Dúshláin Fáis Epitaxial:

Éilíonn fás epitaxial SiC, atá ríthábhachtach chun struchtúir feiste a fhoirmiú, rialú níos déine fós ar pharaiméadair phróisis:

Rialú Ard-Beachtais:Tá hermeticity seomra, cobhsaíocht brú, uainiú beacht seachadta gáis agus comhdhéanamh, agus rialú teochta dian ríthábhachtach chun airíonna ciseal epitaxial inmhianaithe a bhaint amach. Éiríonn na héilimh seo níos déine fós agus ceanglais voltais gléas ag méadú.

Comhionannas agus Dlús Lochtanna:Is dúshlán suntasach é friotachas aonfhoirmeach agus dlús íseal lochtanna a choinneáil i sraitheanna epitaxial níos tiús.

Ardchórais Rialaithe:Tá córais rialaithe leictrimheicniúla sofaisticiúla le braiteoirí agus actuators ardchruinneas ríthábhachtach do rialáil pharaiméadar cruinn agus cobhsaí. Tá ard-halgartaim rialaithe atá in ann coigeartú fíor-ama a dhéanamh bunaithe ar aiseolas próisis ríthábhachtach chun castachtaí fáis epitaxial SiC a nascleanúint.

Tá sé ríthábhachtach na baic theicniúla seo a shárú chun lánacmhainneacht na teicneolaíochta SiC a dhíghlasáil. Tá dul chun cinn leanúnach i ndearadh foirnéise, i rialú próisis, agus i dteicníochtaí monatóireachta in-situ ríthábhachtach chun glacadh forleathan an ábhair ghealltanais seo i leictreonaic ardfheidhmíochta a bhrú chun cinn.**