सिलिकॉन कार्बाइड (SiC), एक प्रकार के वाइड बैंड गैप सेमीकंडक्टर पदार्थ के रूप में, आधुनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता जा रहा है। सिलिकॉन कार्बाइड में उत्कृष्ट तापीय स्थिरता, उच्च विद्युत क्षेत्र सहनशीलता, अभिप्रेरक चालकता और अन्य उत्कृष्ट भौतिक एवं प्रकाशिक गुण होते हैं, और इसका व्यापक रूप से ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और सौर उपकरणों में उपयोग किया जाता है। अधिक कुशल और स्थिर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की बढ़ती माँग के कारण, सिलिकॉन कार्बाइड की विकास तकनीक में महारत हासिल करना एक लोकप्रिय विषय बन गया है।
तो आप SiC विकास प्रक्रिया के बारे में कितना जानते हैं?
आज हम सिलिकॉन कार्बाइड एकल क्रिस्टल के विकास के लिए तीन मुख्य तकनीकों पर चर्चा करेंगे: भौतिक वाष्प परिवहन (पीवीटी), तरल चरण एपिटेक्सी (एलपीई), और उच्च तापमान रासायनिक वाष्प जमाव (एचटी-सीवीडी)।
भौतिक वाष्प स्थानांतरण विधि (PVT)
भौतिक वाष्प स्थानांतरण विधि सबसे अधिक प्रयुक्त सिलिकॉन कार्बाइड वृद्धि प्रक्रियाओं में से एक है। एकल क्रिस्टल सिलिकॉन कार्बाइड की वृद्धि मुख्यतः उच्च तापमान की स्थिति में सिक पाउडर के ऊर्ध्वपातन और बीज क्रिस्टल पर पुनर्निक्षेपण पर निर्भर करती है। एक बंद ग्रेफाइट क्रूसिबल में, सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर को उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है, तापमान प्रवणता के नियंत्रण के माध्यम से, सिलिकॉन कार्बाइड भाप बीज क्रिस्टल की सतह पर संघनित होती है, और धीरे-धीरे एक बड़े आकार के एकल क्रिस्टल का निर्माण करती है।
वर्तमान में हम जो मोनोक्रिस्टलाइन SiC प्रदान करते हैं, उनमें से अधिकांश इसी विकास विधि से बनाए जाते हैं। यह उद्योग में भी मुख्यधारा का तरीका है।
द्रव चरण एपिटैक्सी (एलपीई)
सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल ठोस-द्रव अंतरापृष्ठ पर क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रिया के माध्यम से द्रव चरण एपिटेक्सी द्वारा तैयार किए जाते हैं। इस विधि में, सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर को उच्च तापमान पर सिलिकॉन-कार्बन विलयन में घोला जाता है, और फिर तापमान कम कर दिया जाता है ताकि सिलिकॉन कार्बाइड विलयन से अवक्षेपित होकर बीज क्रिस्टल पर विकसित हो सके। एलपीई विधि का मुख्य लाभ यह है कि यह कम वृद्धि तापमान पर उच्च-गुणवत्ता वाले क्रिस्टल प्राप्त करने में सक्षम है, इसकी लागत अपेक्षाकृत कम है, और यह बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है।
उच्च तापमान रासायनिक वाष्प जमाव (HT-CVD)
उच्च तापमान पर अभिक्रिया कक्ष में सिलिकॉन और कार्बन युक्त गैस डालकर, रासायनिक अभिक्रिया द्वारा सिलिकॉन कार्बाइड की एकल क्रिस्टल परत सीधे बीज क्रिस्टल की सतह पर जमा हो जाती है। इस विधि का लाभ यह है कि गैस की प्रवाह दर और अभिक्रिया स्थितियों को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे उच्च शुद्धता और कम दोषों वाला सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल प्राप्त होता है। HT-CVD प्रक्रिया उत्कृष्ट गुणों वाले सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल का उत्पादन कर सकती है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जहाँ अत्यधिक उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री की आवश्यकता होती है।
सिलिकॉन कार्बाइड की विकास प्रक्रिया इसके अनुप्रयोग और विकास की आधारशिला है। निरंतर तकनीकी नवाचार और अनुकूलन के माध्यम से, ये तीनों विकास विधियाँ विभिन्न अवसरों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अपनी-अपनी भूमिका निभाती हैं, जिससे सिलिकॉन कार्बाइड की महत्वपूर्ण स्थिति सुनिश्चित होती है। अनुसंधान और तकनीकी प्रगति के गहन होने के साथ, सिलिकॉन कार्बाइड पदार्थों की विकास प्रक्रिया का अनुकूलन जारी रहेगा, और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के प्रदर्शन में और सुधार होगा।
(सेंसरिंग)
पोस्ट करने का समय: 23 जून 2024