අර්ධ සන්නායක සිලිකන් කාබයිඩ් epitaxial තැටි ගවේෂණය: කාර්ය සාධන වාසි සහ යෙදුම් අපේක්ෂාවන්

වර්තමාන ඉලෙක්ට්‍රොනික තාක්ෂණ ක්ෂේත්‍රය තුළ අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍ය තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ඒ අය අතරින්,සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC)පුළුල් කලාප පරතරය අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යයක් ලෙස, ඉහළ බිඳවැටීමේ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය, ඉහළ සන්තෘප්ත වේගය, ඉහළ තාප සන්නායකතාව වැනි විශිෂ්ට ක්‍රියාකාරී වාසි සහිතව, ක්‍රමයෙන් පර්යේෂකයන්ගේ සහ ඉංජිනේරුවන්ගේ අවධානයට ලක් වෙමින් පවතී. දසිලිකන් කාබයිඩ් epitaxial තැටිය, එහි වැදගත් කොටසක් ලෙස, විශාල යෙදුම් හැකියාවක් පෙන්නුම් කර ඇත.

一、 epitaxial තැටි කාර්ය සාධනය: සම්පූර්ණ වාසි
1. Ultra-high breakdown විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය: සම්ප්‍රදායික සිලිකන් ද්‍රව්‍ය හා සසඳන විට, බිඳවැටීමේ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයසිලිකන් කාබයිඩ්10 ගුණයකට වඩා වැඩි වේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ එකම වෝල්ටීයතා තත්ව යටතේ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග භාවිතා කරන බවයිසිලිකන් කාබයිඩ් epitaxial තැටිඉහළ ධාරා වලට ඔරොත්තු දිය හැකි අතර එමඟින් අධි වෝල්ටීයතා, අධි-සංඛ්‍යාත, අධි බලැති ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග නිර්මාණය කරයි.
2. අධිවේගී සන්තෘප්ත වේගය: සංතෘප්ත වේගයසිලිකන් කාබයිඩ්සිලිකන් මෙන් 2 ගුණයකට වඩා වැඩි ය. ඉහළ උෂ්ණත්වයකින් සහ අධික වේගයකින් ක්‍රියා කිරීම, දසිලිකන් කාබයිඩ් epitaxial තැටියවඩා හොඳින් ක්‍රියා කරයි, එමඟින් ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල ස්ථායිතාව සහ විශ්වසනීයත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයි.
3. ඉහළ කාර්යක්ෂම තාප සන්නායකතාව: සිලිකන් කාබයිඩ්වල තාප සන්නායකතාවය සිලිකන් මෙන් 3 ගුණයකට වඩා වැඩිය. අඛණ්ඩ අධි බල ක්‍රියාකාරිත්වය අතරතුර ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවලට තාපය වඩා හොඳින් විසුරුවා හැරීමට මෙම විශේෂාංගය ඉඩ සලසයි, එමඟින් අධි තාපනය වැළැක්වීම සහ උපාංග ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කරයි.
4. විශිෂ්ට රසායනික ස්ථායීතාව: අධික උෂ්ණත්වය, අධික පීඩනය සහ ප්රබල විකිරණ වැනි ආන්තික පරිසරයන් තුළ, සිලිකන් කාබයිඩ් කාර්ය සාධනය පෙර පරිදිම ස්ථායී වේ. මෙම විශේෂාංගය මගින් සිලිකන් කාබයිඩ් epitaxial තැටිය සංකීර්ණ පරිසරයන් හමුවේ විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් පවත්වා ගැනීමට හැකි වේ.
නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය: ප්‍රවේශමෙන් කැටයම් කර ඇත
SIC epitaxial තැටිය නිෂ්පාදනය කිරීමේ ප්‍රධාන ක්‍රියාවලීන් අතර භෞතික වාෂ්ප තැන්පත් වීම (PVD), රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් වීම (CVD) සහ epitaxial වර්ධනය ඇතුළත් වේ. මෙම සෑම ක්රියාවලියකටම ආවේණික ලක්ෂණ ඇති අතර හොඳම ප්රතිඵල ලබා ගැනීම සඳහා විවිධ පරාමිතීන් නිවැරදිව පාලනය කිරීම අවශ්ය වේ.
1. PVD ක්‍රියාවලිය: වාෂ්පීකරණය හෝ ස්පුටර් කිරීම සහ වෙනත් ක්‍රම මගින්, SiC ඉලක්කය චිත්‍රපටයක් සෑදීම සඳහා උපස්ථරය මත තැන්පත් කෙරේ. මෙම ක්රමය මගින් සකස් කරන ලද චිත්රපටයේ ඉහළ සංශුද්ධතාවය සහ හොඳ ස්ඵටිකතාවයක් ඇත, නමුත් නිෂ්පාදන වේගය සාපේක්ෂව මන්දගාමී වේ.
2. CVD ක්‍රියාවලිය: ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී සිලිකන් කාබයිඩ් ප්‍රභව වායුව ඉරිතලා එය තුනී පටලයක් සෑදීම සඳහා උපස්ථරය මත තැන්පත් වේ. මෙම ක්රමය මගින් සකස් කරන ලද චිත්රපටයේ ඝනකම සහ ඒකාකාරිත්වය පාලනය කළ හැකි නමුත් සංශුද්ධතාවය සහ ස්ඵටිකතාවය දුර්වලයි.
3. එපිටාක්සීය වර්ධනය: රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීමේ ක්‍රමය මගින් මොනොක්‍රිස්ටලීන් සිලිකන් හෝ වෙනත් මොනොක්‍රිස්ටලීන් ද්‍රව්‍ය මත SiC epitaxial ස්ථරයේ වර්ධනය. මෙම ක්රමය මගින් සකස් කරන ලද epitaxial ස්ථරය උපස්ථර ද්රව්ය සමඟ හොඳ ගැලපීමක් සහ විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් ඇත, නමුත් පිරිවැය සාපේක්ෂව ඉහළ ය.
三、 යෙදුම් අපේක්ෂාව: අනාගතය ආලෝකමත් කරන්න
බලශක්ති ඉලෙක්ට්‍රොනික තාක්‍ෂණයේ අඛණ්ඩ සංවර්ධනය සහ ඉහළ ක්‍රියාකාරීත්වය සහ ඉහළ විශ්වසනීය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සඳහා වැඩිවන ඉල්ලුම සමඟ, සිලිකන් කාබයිඩ් epitaxial තැටිය අර්ධ සන්නායක උපාංග නිෂ්පාදනයේ පුළුල් යෙදුම් අපේක්ෂාවක් ඇත. අධි-සංඛ්‍යාත අධි බලැති අර්ධ සන්නායක උපාංග නිෂ්පාදනය සඳහා එය බහුලව භාවිතා වේ, එනම් බල ඉලෙක්ට්‍රොනික ස්විච, ඉන්වර්ටර්, රෙක්ටිෆයර් යනාදිය, ඊට අමතරව, එය සූර්ය කෝෂ, LED සහ වෙනත් ක්ෂේත්‍රවල ද බහුලව භාවිතා වේ.
එහි අද්විතීය කාර්ය සාධන වාසි සහ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය අඛණ්ඩව වැඩිදියුණු කිරීමත් සමඟ, සිලිකන් කාබයිඩ් epitaxial තැටිය ක්‍රමයෙන් අර්ධ සන්නායක ක්ෂේත්‍රයේ එහි විශිෂ්ට හැකියාව පෙන්නුම් කරයි. විද්‍යාවේ සහ තාක්‍ෂණයේ අනාගතයේදී එය වඩාත් වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරනු ඇතැයි විශ්වාස කිරීමට අපට හේතු තිබේ.