Premyèman, estrikti ak pwopriyete SiC kristal.
SiC se yon konpoze binè ki fòme pa eleman Si ak eleman C nan rapò 1:1, se sa ki, 50% Silisyòm (Si) ak 50% kabòn (C), ak inite debaz estriktirèl li yo se SI-C tetrahedron.
Dyagram chematik estrikti tetraèd carbure Silisyòm
Pou egzanp, atòm Si yo gwo an dyamèt, ekivalan a yon pòm, ak atòm C yo piti an dyamèt, ekivalan a yon zoranj, ak yon kantite egal zoranj ak pòm yo anpile ansanm pou fòme yon kristal SiC.
SiC se yon konpoze binè, kote espas atòm lyezon Si-Si se 3.89 A, ki jan yo konprann espas sa a? Kounye a, machin litografi ki pi ekselan sou mache a gen yon presizyon litografi 3nm, ki se yon distans 30A, ak presizyon litografi a se 8 fwa distans atomik la.
Enèji kosyon Si-Si a se 310 kJ/mol, kidonk, ou ka konprann ke enèji kosyon an se fòs ki rale de atòm sa yo apa, e pi gwo enèji kosyon an, se pi gwo fòs ou bezwen rale apa.
Pou egzanp, atòm Si yo gwo an dyamèt, ekivalan a yon pòm, ak atòm C yo piti an dyamèt, ekivalan a yon zoranj, ak yon kantite egal zoranj ak pòm yo anpile ansanm pou fòme yon kristal SiC.
SiC se yon konpoze binè, kote espas atòm lyezon Si-Si se 3.89 A, ki jan yo konprann espas sa a? Kounye a, machin litografi ki pi ekselan sou mache a gen yon presizyon litografi 3nm, ki se yon distans 30A, ak presizyon litografi a se 8 fwa distans atomik la.
Enèji kosyon Si-Si a se 310 kJ/mol, kidonk, ou ka konprann ke enèji kosyon an se fòs ki rale de atòm sa yo apa, e pi gwo enèji kosyon an, se pi gwo fòs ou bezwen rale apa.
Dyagram chematik estrikti tetraèd carbure Silisyòm
Pou egzanp, atòm Si yo gwo an dyamèt, ekivalan a yon pòm, ak atòm C yo piti an dyamèt, ekivalan a yon zoranj, ak yon kantite egal zoranj ak pòm yo anpile ansanm pou fòme yon kristal SiC.
SiC se yon konpoze binè, kote espas atòm lyezon Si-Si se 3.89 A, ki jan yo konprann espas sa a? Kounye a, machin litografi ki pi ekselan sou mache a gen yon presizyon litografi 3nm, ki se yon distans 30A, ak presizyon litografi a se 8 fwa distans atomik la.
Enèji kosyon Si-Si a se 310 kJ/mol, kidonk, ou ka konprann ke enèji kosyon an se fòs ki rale de atòm sa yo apa, e pi gwo enèji kosyon an, se pi gwo fòs ou bezwen rale apa.
Pou egzanp, atòm Si yo gwo an dyamèt, ekivalan a yon pòm, ak atòm C yo piti an dyamèt, ekivalan a yon zoranj, ak yon kantite egal zoranj ak pòm yo anpile ansanm pou fòme yon kristal SiC.
SiC se yon konpoze binè, kote espas atòm lyezon Si-Si se 3.89 A, ki jan yo konprann espas sa a? Kounye a, machin litografi ki pi ekselan sou mache a gen yon presizyon litografi 3nm, ki se yon distans 30A, ak presizyon litografi a se 8 fwa distans atomik la.
Enèji kosyon Si-Si a se 310 kJ/mol, kidonk, ou ka konprann ke enèji kosyon an se fòs ki rale de atòm sa yo apa, e pi gwo enèji kosyon an, se pi gwo fòs ou bezwen rale apa.
Nou konnen ke chak sibstans konpoze de atòm, ak estrikti nan yon kristal se yon aranjman regilye nan atòm, ki rele yon lòd alontèm, tankou sa ki annapre yo. Inite kristal ki pi piti a rele yon selil, si selil la se yon estrikti kib, yo rele sa yon kib fèmen-chaje, ak selil la se yon estrikti egzagonal, yo rele sa yon ègzagonal fèmen.
Kalite kristal SiC komen yo enkli 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC, 15R-SiC, elatriye. Yo montre sekans anpile yo nan direksyon aks c nan figi a.
Pami yo, sekans anpile debaz 4H-SiC se ABCB... ; Sekans anpile debaz 6H-SiC se ABCACB... ; Sekans anpile debaz 15R-SiC se ABCACBCABACABCB... .
Sa a ka wè kòm yon brik pou bati yon kay, kèk nan brik kay yo gen twa fason pou mete yo, kèk gen kat fason pou mete yo, kèk gen sis fason.
Paramèt selil debaz yo nan kalite kristal SiC komen sa yo montre nan tablo a:
Ki sa a, b, c ak ang vle di? Estrikti selil inite ki pi piti a nan yon semiconductor SiC dekri jan sa a:
Nan ka a nan selil la menm, estrikti nan kristal pral diferan tou, sa a se tankou nou achte lotri a, nimewo a genyen se 1, 2, 3, ou te achte 1, 2, 3 twa nimewo, men si nimewo a klase yon fason diferan, kantite lajan an genyen diferan, kidonk nimewo a ak lòd la nan menm kristal la, yo ka rele menm kristal la.
Figi sa a montre de mòd anpile tipik yo, se sèlman diferans lan nan mòd anpile nan atòm anwo yo, estrikti kristal la diferan.
Estrikti kristal ki fòme pa SiC fòtman ki gen rapò ak tanperati. Anba aksyon tanperati ki wo nan 1900 ~ 2000 ℃, 3C-SiC pral tou dousman transfòme nan egzagonal SiC polyform tankou 6H-SiC paske nan pòv estabilite estriktirèl li yo. Li se jisteman paske nan gwo korelasyon ki genyen ant pwobabilite pou fòmasyon nan polimorf SiC ak tanperati, ak enstabilite nan 3C-SiC tèt li, to kwasans lan nan 3C-SiC se difisil amelyore, ak preparasyon an se difisil. Sistèm egzagonal 4H-SiC ak 6H-SiC yo se pi komen ak pi fasil pou prepare, epi yo etidye lajman akòz karakteristik pwòp yo.
Longè kosyon SI-C kosyon nan kristal SiC se sèlman 1.89A, men enèji nan obligatwa se kòm yon wo 4.53eV. Se poutèt sa, diferans nan nivo enèji ant eta a lyezon ak eta a anti-lyezon se gwo anpil, epi yo ka fòme yon espas bann lajè, ki se plizyè fwa sa yo ki nan Si ak GaAs. Lajè a pi wo band gap vle di ke estrikti nan kristal wo-tanperati se ki estab. Elektwonik pouvwa ki asosye yo ka reyalize karakteristik sa yo nan operasyon ki estab nan tanperati ki wo ak estrikti senplifye dissipation chalè.
Liaison sere nan kosyon Si-C a fè lasi a gen yon frekans Vibration segondè, se sa ki, yon fonon enèji segondè, ki vle di ke kristal la SiC gen yon gwo mobilite elèktron satire ak konduktiviti tèmik, ak pouvwa ki gen rapò aparèy elektwonik yo gen yon pi wo vitès switch ak fyab, ki diminye risk pou aparèy surtanperati echèk. Anplis de sa, pi wo fòs nan jaden pann nan SiC pèmèt li reyalize pi wo konsantrasyon dopan epi yo gen pi ba sou-rezistans.
Dezyèmman, istwa a nan devlopman kristal SiC
An 1905, Doktè Henri Moissan te dekouvri yon kristal natirèl SiC nan kratè a, li te jwenn ki sanble ak yon dyaman epi li te rele l dyaman Mosan.
An reyalite, osi bonè ke 1885, Acheson te jwenn SiC nan melanje coke ak silica epi chofe li nan yon gwo fou elektrik. Nan epòk la, moun yo te konfonn li pou yon melanj de Diamonds epi yo te rele li Emery.
Nan 1892, Acheson amelyore pwosesis sentèz la, li melanje sab kwatz, coke, yon ti kantite bato bwa ak NaCl, li chofe li nan yon gwo founo elektrik ak 2700 ℃, ak siksè jwenn kristal kal SiC. Metòd sa a nan sentèz kristal SiC ke yo rekonèt kòm metòd la Acheson epi li toujou metòd endikap nan pwodwi abrazif SiC nan endistri. Akòz pite ki ba nan materyèl bwit sentetik ak pwosesis sentèz ki graj, metòd Acheson pwodui plis enpurte SiC, entegrite kristal pòv ak dyamèt kristal ti, ki difisil pou satisfè kondisyon ki nan endistri semi-conducteurs pou gwo-gwosè, segondè-pite ak segondè. -bon jan kalite kristal, epi yo pa ka itilize pou fabrike aparèy elektwonik.
Lely of Philips Laboratory te pwopoze yon nouvo metòd pou grandi SiC kristal sèl an 1955. Nan metòd sa a, grafit crucible yo itilize kòm veso kwasans lan, kristal poud SiC yo itilize kòm matyè premyè pou grandi kristal SiC, ak grafit ki mouye yo itilize izole. yon zòn kre soti nan sant la nan k ap grandi matyè premyè. Lè w ap grandi, kreze grafit la chofe a 2500 ℃ anba atmosfè Ar oswa H2, epi poud SiC periferik la sublime ak dekonpoze an sibstans faz vapè Si ak C, ak kristal SiC grandi nan rejyon twou mitan an apre gaz la. se koule transmèt nan grafit la pore.
Twazyèmman, teknoloji kwasans kristal SiC
Kwasans kristal sèl nan SiC difisil akòz karakteristik pwòp li yo. Sa a se sitou akòz lefèt ke pa gen okenn faz likid ak yon rapò esteyyometrik nan Si: C = 1: 1 nan presyon atmosferik, epi li pa ka grandi pa metòd yo kwasans ki pi matirite yo itilize pa pwosesis aktyèl la kwasans endikap nan semi-conducteurs la. endistri - metòd cZ, metòd kreze tonbe ak lòt metòd. Dapre kalkil teyorik, sèlman lè presyon an pi gran pase 10E5atm ak tanperati a pi wo pase 3200 ℃, yo ka jwenn rapò esteyyometrik Si: C = 1:1 solisyon. Yo nan lòd yo simonte pwoblèm sa a, syantis yo te fè efò san rete pou pwopoze divès metòd pou jwenn bon jan kalite kristal segondè, gwo gwosè ak kristal SiC bon mache. Kounye a, metòd prensipal yo se metòd PVT, metòd faz likid ak metòd depo chimik vapè tanperati ki wo.
Tan poste: Jan-24-2024