સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC), એક પ્રકારના પહોળા બેન્ડ ગેપ સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ તરીકે, આધુનિક વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીના ઉપયોગમાં વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. સિલિકોન કાર્બાઇડમાં ઉત્તમ થર્મલ સ્થિરતા, ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર સહિષ્ણુતા, ઇરાદાપૂર્વક વાહકતા અને અન્ય ઉત્તમ ભૌતિક અને ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો છે, અને તેનો ઉપયોગ ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો અને સૌર ઉપકરણોમાં વ્યાપકપણે થાય છે. વધુ કાર્યક્ષમ અને સ્થિર ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની વધતી માંગને કારણે, સિલિકોન કાર્બાઇડની વૃદ્ધિ તકનીકમાં નિપુણતા મેળવવી એક ગરમ સ્થળ બની ગયું છે.
તો તમે SiC વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા વિશે કેટલું જાણો છો?
આજે આપણે સિલિકોન કાર્બાઇડ સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સના વિકાસ માટે ત્રણ મુખ્ય તકનીકોની ચર્ચા કરીશું: ભૌતિક વરાળ પરિવહન (PVT), પ્રવાહી તબક્કો એપિટાક્સી (LPE), અને ઉચ્ચ તાપમાન રાસાયણિક વરાળ નિક્ષેપ (HT-CVD).
ભૌતિક વરાળ ટ્રાન્સફર પદ્ધતિ (PVT)
ભૌતિક વરાળ ટ્રાન્સફર પદ્ધતિ એ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી સિલિકોન કાર્બાઇડ વૃદ્ધિ પ્રક્રિયાઓમાંની એક છે. સિંગલ ક્રિસ્ટલ સિલિકોન કાર્બાઇડનો વિકાસ મુખ્યત્વે સિલિકોન પાવડરના ઉત્કર્ષ અને ઉચ્ચ તાપમાનની સ્થિતિમાં બીજ સ્ફટિક પર પુનઃસ્થાપન પર આધારિત છે. બંધ ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલમાં, સિલિકોન કાર્બાઇડ પાવડરને ઉચ્ચ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે, તાપમાન ઢાળના નિયંત્રણ દ્વારા, સિલિકોન કાર્બાઇડ વરાળ બીજ સ્ફટિકની સપાટી પર ઘનીકરણ કરે છે, અને ધીમે ધીમે મોટા કદના સિંગલ સ્ફટિકને ઉગાડે છે.
હાલમાં અમે જે મોનોક્રિસ્ટલાઇન SiC પ્રદાન કરીએ છીએ તેનો મોટો ભાગ આ રીતે વિકાસ માટે બનાવવામાં આવે છે. તે ઉદ્યોગમાં મુખ્ય પ્રવાહની રીત પણ છે.
લિક્વિડ ફેઝ એપિટાક્સી (LPE)
સિલિકોન કાર્બાઇડ સ્ફટિકો ઘન-પ્રવાહી ઇન્ટરફેસ પર સ્ફટિક વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રવાહી તબક્કાના એપિટાક્સી દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિમાં, સિલિકોન કાર્બાઇડ પાવડરને ઉચ્ચ તાપમાને સિલિકોન-કાર્બન દ્રાવણમાં ઓગાળવામાં આવે છે, અને પછી તાપમાન ઓછું કરવામાં આવે છે જેથી સિલિકોન કાર્બાઇડ દ્રાવણમાંથી બહાર નીકળી જાય અને બીજ સ્ફટિકો પર ઉગે. LPE પદ્ધતિનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે નીચા વૃદ્ધિ તાપમાને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સ્ફટિકો મેળવવાની ક્ષમતા, કિંમત પ્રમાણમાં ઓછી છે, અને તે મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે.
ઉચ્ચ તાપમાન રાસાયણિક વરાળ નિક્ષેપ (HT-CVD)
સિલિકોન અને કાર્બન ધરાવતા ગેસને ઉચ્ચ તાપમાને પ્રતિક્રિયા ચેમ્બરમાં દાખલ કરીને, સિલિકોન કાર્બાઇડનો સિંગલ ક્રિસ્ટલ સ્તર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દ્વારા સીડ ક્રિસ્ટલની સપાટી પર સીધો જમા થાય છે. આ પદ્ધતિનો ફાયદો એ છે કે ગેસના પ્રવાહ દર અને પ્રતિક્રિયા સ્થિતિઓને ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે, જેથી ઉચ્ચ શુદ્ધતા અને થોડી ખામીઓ સાથે સિલિકોન કાર્બાઇડ ક્રિસ્ટલ મેળવી શકાય. HT-CVD પ્રક્રિયા ઉત્તમ ગુણધર્મો સાથે સિલિકોન કાર્બાઇડ ક્રિસ્ટલ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જે ખાસ કરીને એવા એપ્લિકેશનો માટે મૂલ્યવાન છે જ્યાં અત્યંત ઉચ્ચ ગુણવત્તાની સામગ્રીની જરૂર હોય છે.
સિલિકોન કાર્બાઇડની વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા તેના ઉપયોગ અને વિકાસનો પાયો છે. સતત તકનીકી નવીનતા અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન દ્વારા, આ ત્રણેય વૃદ્ધિ પદ્ધતિઓ વિવિધ પ્રસંગોની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે પોતપોતાની ભૂમિકા ભજવે છે, જે સિલિકોન કાર્બાઇડનું મહત્વપૂર્ણ સ્થાન સુનિશ્ચિત કરે છે. સંશોધન અને તકનીકી પ્રગતિના ઊંડાણ સાથે, સિલિકોન કાર્બાઇડ સામગ્રીની વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝ થતી રહેશે, અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોનું પ્રદર્શન વધુ સુધરશે.
(સેન્સરિંગ)
પોસ્ટ સમય: જૂન-23-2024