ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC), ଏକ ପ୍ରକାରର ପ୍ରଶସ୍ତ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ, ଆଧୁନିକ ବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାର ପ୍ରୟୋଗରେ ଏକ କ୍ରମଶଃ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରେ। ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା, ଉଚ୍ଚ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ସହନଶୀଳତା, ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟମୂଳକ ପରିବାହିତା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଭୌତିକ ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଗୁଣଧର୍ମ ରହିଛି, ଏବଂ ଏହା ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପକରଣ ଏବଂ ସୌର ଉପକରଣରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଅଧିକ ଦକ୍ଷ ଏବଂ ସ୍ଥିର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପକରଣର ଚାହିଦା ବୃଦ୍ଧି ହେତୁ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାକୁ ଆୟତ୍ତ କରିବା ଏକ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ସ୍ଥାନ ପାଲଟିଛି।
ତେବେ ଆପଣ SiC ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ବିଷୟରେ କେତେ ଜାଣନ୍ତି?
ଆଜି ଆମେ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକର ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ତିନୋଟି ମୁଖ୍ୟ କୌଶଳ ବିଷୟରେ ଆଲୋଚନା କରିବୁ: ଭୌତିକ ବାଷ୍ପ ପରିବହନ (PVT), ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଏପିଟାକ୍ସି (LPE), ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା (HT-CVD)।
ଭୌତିକ ବାଷ୍ପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ପଦ୍ଧତି (PVT)
ଭୌତିକ ବାଷ୍ପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି ସବୁଠାରୁ ଅଧିକ ବ୍ୟବହୃତ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ। ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ର ବୃଦ୍ଧି ମୁଖ୍ୟତଃ ସିକ୍ ପାଉଡରର ଉତ୍ତପ୍ତକରଣ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପରିସ୍ଥିତିରେ ବିହନ ସ୍ଫଟିକ ଉପରେ ପୁନଃସ୍ଥାପନ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ଏକ ବନ୍ଦ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍ରେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡରକୁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଗରମ କରାଯାଏ, ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ମାଧ୍ୟମରେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ବାଷ୍ପ ବିହନ ସ୍ଫଟିକର ପୃଷ୍ଠରେ ଘନୀଭୂତ ହୁଏ ଏବଂ ଧୀରେ ଧୀରେ ଏକ ବଡ଼ ଆକାରର ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି କରେ।
ଆମେ ବର୍ତ୍ତମାନ ପ୍ରଦାନ କରୁଥିବା ମନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ SiC ର ଅଧିକାଂଶ ଏହି ବିକାଶ ଉପାୟରେ ତିଆରି। ଏହା ଶିଳ୍ପରେ ମଧ୍ୟ ମୁଖ୍ୟଧାରାର ଉପାୟ।
ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଏପିଟାକ୍ସି (LPE)
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକ କଠିନ-ତରଳ ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ରେ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଏପିଟାକ୍ସି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଏ। ଏହି ପଦ୍ଧତିରେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡରକୁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ଦ୍ରବଣରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ କରାଯାଏ, ଏବଂ ତା'ପରେ ତାପମାତ୍ରା ହ୍ରାସ କରାଯାଏ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଦ୍ରବଣରୁ ଅବକ୍ଷୟିତ ହୁଏ ଏବଂ ବିହନ ସ୍ଫଟିକ ଉପରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। LPE ପଦ୍ଧତିର ମୁଖ୍ୟ ସୁବିଧା ହେଉଛି କମ୍ ବୃଦ୍ଧି ତାପମାତ୍ରାରେ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ସ୍ଫଟିକ ପାଇବାର କ୍ଷମତା, ମୂଲ୍ୟ ଅପେକ୍ଷାକୃତ କମ୍, ଏବଂ ଏହା ବଡ଼ ପରିମାଣର ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ।
ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା (HT-CVD)
ସିଲିକନ୍ ଏବଂ କାର୍ବନ ଯୁକ୍ତ ଗ୍ୟାସକୁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବରରେ ପ୍ରବେଶ କରାଇ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡର ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ସ୍ତର ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ସିଧାସଳଖ ବିହନ ସ୍ଫଟିକର ପୃଷ୍ଠରେ ଜମା ହୁଏ। ଏହି ପଦ୍ଧତିର ସୁବିଧା ହେଉଛି ଯେ ଗ୍ୟାସର ପ୍ରବାହ ହାର ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଅବସ୍ଥାକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା ଦ୍ୱାରା ଉଚ୍ଚ ଶୁଦ୍ଧତା ଏବଂ କିଛି ତ୍ରୁଟି ସହିତ ଏକ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକ ମିଳିପାରିବ। HT-CVD ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଗୁଣ ସହିତ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ, ଯାହା ବିଶେଷ ଭାବରେ ସେହି ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ମୂଲ୍ୟବାନ ଯେଉଁଠାରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚମାନର ସାମଗ୍ରୀ ଆବଶ୍ୟକ।
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡର ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏହାର ପ୍ରୟୋଗ ଏବଂ ବିକାଶର ମୂଳଦୁଆ। ନିରନ୍ତର ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ନବସୃଜନ ଏବଂ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ, ଏହି ତିନୋଟି ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପଦ୍ଧତି ବିଭିନ୍ନ ସମୟର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ ସେମାନଙ୍କର ନିଜ ନିଜ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରନ୍ତି, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡର ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସ୍ଥିତିକୁ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରନ୍ତି। ଗବେଷଣା ଏବଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପ୍ରଗତି ଗଭୀର ହେବା ସହିତ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରାଯିବ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଆହୁରି ଉନ୍ନତ ହେବ।
(ସେନ୍ସରିଂ)
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜୁନ୍-୨୩-୨୦୨୪