সিআইসি সিঙ্গল ক্রিস্টাল গ্রোথ টেকনোলজির ওভারভিউ

সিআইসি সিঙ্গল ক্রিস্টাল গ্রোথ টেকনোলজির ওভারভিউ

1. পরিচিতি

সিলিকন কার্বাইড (সিআইসি) একক স্ফটিকগুলি সাম্প্রতিক বছরগুলিতে উচ্চ তাপমাত্রায়, পরিধান-প্রতিরোধী,এবং উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইস অ্যাপ্লিকেশনবিভিন্ন প্রস্তুতি পদ্ধতির মধ্যে, স্যাব্লাইমেশন পদ্ধতি (ফিজিক্যাল বাষ্প পরিবহন, পিভিটি) বর্তমানে সিআইসি একক স্ফটিকের বৃদ্ধির জন্য প্রাথমিক পদ্ধতি, যদিও অন্যান্য সম্ভাব্য বৃদ্ধির কৌশল,যেমন তরল পর্যায়ে বৃদ্ধি এবং উচ্চ তাপমাত্রা রাসায়নিক বাষ্প জমা (সিভিডি)এই নিবন্ধটি সিআইসি একক স্ফটিক বৃদ্ধির পদ্ধতি, তাদের সুবিধা এবং চ্যালেঞ্জগুলির একটি ওভারভিউ প্রদান করবে এবং ত্রুটি হ্রাসের জন্য একটি উন্নত কৌশল হিসাবে RAF পদ্ধতি নিয়ে আলোচনা করবে।

2. সুব্লিমেশন পদ্ধতির নীতি ও প্রয়োগ

যেহেতু কোন স্টাইকিওমেট্রিক তরল-ফেজ SiC একটি 1:1 Si-to-C অনুপাত স্বাভাবিক চাপ অধীনে বিদ্যমান,সিলিকন একক স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য সাধারণত ব্যবহৃত গলিত বৃদ্ধি পদ্ধতি সরাসরি বাল্ক SiC স্ফটিক উত্পাদন প্রয়োগ করা যাবে নাসুতরাং, সুব্লিমেশন পদ্ধতিটি মূলধারার পছন্দ হয়ে উঠেছে। এই পদ্ধতিতে সিআইসি পাউডারকে কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহার করা হয়, একটি গ্রাফাইট ক্রুজিল এবং একটি সিআইসি সাবস্ট্র্যাটকে বীজ স্ফটিক হিসাবে স্থাপন করা হয়।তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট, পাউডার সাইডে কিছুটা উচ্চতর, উপাদান পরিবহন চালায়। সামগ্রিক তাপমাত্রা সাধারণত 2000 °C থেকে 2500 °C মধ্যে বজায় রাখা হয়।

চিত্র ১-এ পরিবর্তিত লেলি পদ্ধতি ব্যবহার করে সিআইসি একক স্ফটিক বৃদ্ধির একটি স্কিম দেখানো হয়েছে। সিআইসি পাউডারটি আণবিক অবস্থায়, যেমন সিআই 2 সি, সিআই সি 2 এবং সিআই,একটি গ্রাফাইট ক্রাইবেল ভিতরে 2000°C উপরে তাপমাত্রায়এই অণুগুলি তখন একটি নিষ্ক্রিয় বায়ুমণ্ডলে বীজ স্ফটিকের পৃষ্ঠে পরিবহন করা হয় (সাধারণত নিম্ন-চাপের আর্গন) ।পরমাণু বীজ স্ফটিক পৃষ্ঠ জুড়ে ছড়িয়ে এবং বৃদ্ধি সাইট মধ্যে অন্তর্ভুক্ত, ধীরে ধীরে SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধি।

3. সুব্লিমেশন পদ্ধতির সুবিধা এবং চ্যালেঞ্জ

সিলিকন একক স্ফটিক প্রস্তুত করার জন্য বর্তমানে সুব্লিমেশন পদ্ধতি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তবে সিলিকন একক স্ফটিকগুলির জন্য গলন বৃদ্ধির পদ্ধতির তুলনায়,সিআইসি ক্রিস্টালগুলির বৃদ্ধি হার তুলনামূলকভাবে ধীরযদিও গুণমান ধীরে ধীরে উন্নতি করছে, তবে স্ফটিকগুলিতে এখনও প্রচুর সংখ্যক বিকৃতি এবং অন্যান্য ত্রুটি রয়েছে।তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট এবং উপাদান পরিবহন ক্রমাগত অপ্টিমাইজেশান মাধ্যমে, কিছু ত্রুটি কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়েছে।

4তরল পর্যায়ে বৃদ্ধি পদ্ধতি

তরল-পর্যায়ের বৃদ্ধির পদ্ধতিতে একটি দ্রবণের মাধ্যমে SiC বৃদ্ধি জড়িত। যাইহোক, একটি সিলিকন দ্রাবক মধ্যে কার্বন দ্রবণীয়তা অত্যন্ত কম,কার্বন দ্রবণীয়তা বাড়ানোর জন্য টাইটানিয়াম এবং ক্রোমিয়ামের মতো উপাদানগুলি সাধারণত দ্রাবকগুলিতে যুক্ত করা হয়. কার্বন একটি গ্রাফাইট ক্রাইবেল দ্বারা সরবরাহ করা হয়, এবং বীজ স্ফটিক পৃষ্ঠের তাপমাত্রা তুলনামূলকভাবে কম। বৃদ্ধি তাপমাত্রা সাধারণত 1500 °C থেকে 2000 °C মধ্যে সেট করা হয়,Sublimation পদ্ধতির তুলনায় কমতরল-পর্বের বৃদ্ধির হার প্রতি ঘণ্টায় কয়েকশ মাইক্রোমিটার পর্যন্ত পৌঁছতে পারে।

তরল-ফেজ বৃদ্ধির পদ্ধতির একটি প্রধান সুবিধা হল [0001] দিকের সাথে প্রসারিত স্ক্রু dislocations এর ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করার ক্ষমতা।এই dislocations ঘন বিদ্যমান SiC স্ফটিক উপস্থিত এবং ডিভাইসের মধ্যে ফুটো বর্তমান একটি মূল উৎসতরল-পর্বের বৃদ্ধি পদ্ধতি ব্যবহার করে, এই স্ক্রু dislocations উল্লম্ব দিকে বাঁকা হয় এবং পাশের দেয়াল মাধ্যমে স্ফটিক থেকে বাহির swept হয়,সিআইসি ক্রিস্টালের বিচ্ছিন্নতা ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে.

তরল-পর্যায়ের বৃদ্ধির চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে রয়েছে বৃদ্ধির হার বাড়ানো, স্ফটিকগুলির দৈর্ঘ্য বাড়ানো এবং স্ফটিকগুলির পৃষ্ঠের রূপকথার উন্নতি করা।

5উচ্চ তাপমাত্রার সিভিডি পদ্ধতি

উচ্চ তাপমাত্রার সিভিডি পদ্ধতিটি সিআইসি একক স্ফটিক উত্পাদনের জন্য ব্যবহৃত আরেকটি কৌশল। এই পদ্ধতিটি একটি নিম্ন চাপ হাইড্রোজেন বায়ুমণ্ডলে পরিচালিত হয়,যার মধ্যে SiH4 এবং C3H8 সিলিকন এবং কার্বন উৎস গ্যাস হিসেবে কাজ করেসিআইসি সাবস্ট্র্যাটকে ২০০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায় রেখে,উত্স গ্যাসগুলি হট-ওয়াল বিভাজন অঞ্চলে SiC2 এবং Si2C এর মতো অণুতে বিভাজিত হয় এবং বীজ স্ফটিক পৃষ্ঠে পরিবহন করা হয়যেখানে তারা একক স্ফটিক স্তর গঠন করে।

উচ্চ-তাপমাত্রার সিভিডি পদ্ধতির প্রধান সুবিধাগুলিতে উচ্চ-পরিচ্ছন্ন কাঁচা গ্যাস ব্যবহার এবং গ্যাসের প্রবাহের হার নিয়ন্ত্রণ করে গ্যাস পর্যায়ে সি / সি অনুপাতের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অন্তর্ভুক্ত।এই নিয়ন্ত্রণ স্ফটিক মধ্যে ত্রুটি ঘনত্ব পরিচালনার জন্য অত্যাবশ্যক. উপরন্তু, বাল্ক সিআইসি বৃদ্ধি হার প্রতি ঘন্টায় 1 মিমি অতিক্রম করতে পারে. তবে, একটি অসুবিধা হল বৃদ্ধি চুলা এবং নিষ্কাশন পাইপ মধ্যে প্রতিক্রিয়া উপ-পণ্য উল্লেখযোগ্য জমে,যা রক্ষণাবেক্ষণের অসুবিধা বাড়ায়উপরন্তু, গ্যাস-ফেজ প্রতিক্রিয়াগুলি কণা তৈরি করে যা অশুচি হিসাবে স্ফটিকের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে।

উচ্চ তাপমাত্রার সিভিডি পদ্ধতি উচ্চ মানের বাল্ক সিআইসি স্ফটিক উত্পাদন করার জন্য উল্লেখযোগ্য সম্ভাবনা রাখে। নিম্ন খরচ, উচ্চ উত্পাদনশীলতা অর্জন,Sublimation পদ্ধতির তুলনায় কম dislocation ঘনত্ব.

6. আরএএফ পদ্ধতিঃ ত্রুটি হ্রাস করার জন্য একটি উন্নত কৌশল

RAF (পুনরাবৃত্তি A-Face) পদ্ধতিতে সিআইসি স্ফটিকগুলিতে ত্রুটিগুলি ক্রমাগত বীজ স্ফটিকগুলি কেটে হ্রাস করা হয়।একটি বীজ স্ফটিক [0001] দিকের লম্বভাবে কাটা হয় একটি স্ফটিক [0001] দিক বরাবর উত্থিত থেকে নেওয়া হয়তারপর, আরেকটি বীজ স্ফটিক এই নতুন বৃদ্ধির দিকে অনুভূমিকভাবে কাটা হয়, এবং আরও সিআইসি একক স্ফটিক বৃদ্ধি করা হয়। এই চক্র পুনরাবৃত্তি করে,dislocations ধীরে ধীরে স্ফটিক থেকে পরিস্কার করা হয়, যার ফলস্বরূপ উল্লেখযোগ্যভাবে কম ত্রুটিযুক্ত বাল্ক সিআইসি স্ফটিক তৈরি হয়।রিপোর্ট করা হয়েছে যে RAF পদ্ধতি দ্বারা উত্পাদিত SiC একক স্ফটিকগুলির dislocation ঘনত্ব স্ট্যান্ডার্ড SiC স্ফটিকগুলির তুলনায় 1 থেকে 2 আকারের কম।.

7উপসংহার

সিআইসি একক স্ফটিক প্রস্তুতি প্রযুক্তি দ্রুত বৃদ্ধি হার, হ্রাস dislocation ঘনত্ব, এবং উচ্চ উত্পাদনশীলতা দিকে বিকশিত হয়।এবং উচ্চ তাপমাত্রা সিভিডি পদ্ধতি প্রতিটি তাদের সুবিধা এবং চ্যালেঞ্জ আছেনতুন প্রযুক্তি যেমন RAF পদ্ধতির প্রয়োগের সাথে সাথে SiC স্ফটিকের গুণমান আরও উন্নত হচ্ছে। ভবিষ্যতে,প্রক্রিয়া এবং সরঞ্জামগুলির আরও অপ্টিমাইজেশান সহ, সিআইসি ক্রিস্টাল বৃদ্ধির ক্ষেত্রে প্রযুক্তিগত বাধাগুলি অতিক্রম করা হবে বলে আশা করা হচ্ছে।

সিআইসি ওয়েফার উৎপাদন এবং গুণমান উন্নত করার জন্য ZMSH সমাধান

8 ইঞ্চি 200 মিমি 4 এইচ-এন সিআইসি ওয়েফার কন্ডাক্টিভ ডামি গ্রেড এন-টাইপ গবেষণা

সিলিকন কার্বাইড ওয়েফার প্রধানত SCHOttky ডায়োড, ধাতু অক্সাইড অর্ধপরিবাহী ক্ষেত্র প্রভাব ট্রানজিস্টর, জংশন ক্ষেত্র প্রভাব ট্রানজিস্টর, দ্বিপাক্ষিক জংশন ট্রানজিস্টর, থাইরিস্টর,বন্ধ থাইরিস্টর এবং আইসোলেটেড গেট বাইপোল

মাইক্রোফ্লুইডিক্স অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পারফেক্ট। মাইক্রো ইলেকট্রনিক্স বা এমইএমএস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, বিস্তারিত স্পেসিফিকেশন জন্য আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন।