Nhazi na teknụzụ uto nke silicon carbide (Ⅰ)

Nke mbụ, usoro na ihe onwunwe nke SiC crystal.

SiC bụ ọnụọgụ ọnụọgụ abụọ nke Si element na C element mebere na nha 1: 1, ya bụ, 50% silicon (Si) na 50% carbon (C), na ngalaba nhazi ya bụ SI-C tetrahedron.

Eserese atụmatụ nke ihe owuwu tetrahedron silicon carbide

 Dịka ọmụmaatụ, Si atọm buru ibu na dayameta, ya na apụl, na C atọm dị ntakịrị na dayameta, nhata oroma, na ọnụ ọgụgụ oroma na apụl na-agbakọta ọnụ iji mepụta kristal SiC.

SiC bụ ọnụọgụ ọnụọgụ abụọ, nke Si-Si bond atom spacing bụ 3.89 A, kedu ka esi aghọta oghere a? Ka ọ dị ugbu a, igwe lithography kachasị mma n'ahịa nwere izi ezi lithography nke 3nm, nke dị anya nke 30A, na izi ezi lithography bụ okpukpu 8 karịa nke anya atọm.

Ike njikọ nke Si-Si bụ 310 kJ / mol, yabụ ị nwere ike ịghọta na ike nkekọ bụ ike na-adọta atọm abụọ a iche, ma ka ike nke njikọ ahụ dịkwuo ukwuu, ka ike dị ukwuu nke ịchọrọ ịdọpụ.

 Dịka ọmụmaatụ, Si atọm buru ibu na dayameta, ya na apụl, na C atọm dị ntakịrị na dayameta, nhata oroma, na ọnụ ọgụgụ oroma na apụl na-agbakọta ọnụ iji mepụta kristal SiC.

SiC bụ ọnụọgụ ọnụọgụ abụọ, nke Si-Si bond atom spacing bụ 3.89 A, kedu ka esi aghọta oghere a? Ka ọ dị ugbu a, igwe lithography kachasị mma n'ahịa nwere izi ezi lithography nke 3nm, nke dị anya nke 30A, na izi ezi lithography bụ okpukpu 8 karịa nke anya atọm.

Ike njikọ nke Si-Si bụ 310 kJ / mol, yabụ ị nwere ike ịghọta na ike nkekọ bụ ike na-adọta atọm abụọ a iche, ma ka ike nke njikọ ahụ dịkwuo ukwuu, ka ike dị ukwuu nke ịchọrọ ịdọpụ.

Eserese atụmatụ nke ihe owuwu tetrahedron silicon carbide

 Dịka ọmụmaatụ, Si atọm buru ibu na dayameta, ya na apụl, na C atọm dị ntakịrị na dayameta, nhata oroma, na ọnụ ọgụgụ oroma na apụl na-agbakọta ọnụ iji mepụta kristal SiC.

SiC bụ ọnụọgụ ọnụọgụ abụọ, nke Si-Si bond atom spacing bụ 3.89 A, kedu ka esi aghọta oghere a? Ka ọ dị ugbu a, igwe lithography kachasị mma n'ahịa nwere izi ezi lithography nke 3nm, nke dị anya nke 30A, na izi ezi lithography bụ okpukpu 8 karịa nke anya atọm.

Ike njikọ nke Si-Si bụ 310 kJ / mol, yabụ ị nwere ike ịghọta na ike nkekọ bụ ike na-adọta atọm abụọ a iche, ma ka ike nke njikọ ahụ dịkwuo ukwuu, ka ike dị ukwuu nke ịchọrọ ịdọpụ.

 Dịka ọmụmaatụ, Si atọm buru ibu na dayameta, ya na apụl, na C atọm dị ntakịrị na dayameta, nhata oroma, na ọnụ ọgụgụ oroma na apụl na-agbakọta ọnụ iji mepụta kristal SiC.

SiC bụ ọnụọgụ ọnụọgụ abụọ, nke Si-Si bond atom spacing bụ 3.89 A, kedu ka esi aghọta oghere a? Ka ọ dị ugbu a, igwe lithography kachasị mma n'ahịa nwere izi ezi lithography nke 3nm, nke dị anya nke 30A, na izi ezi lithography bụ okpukpu 8 karịa nke anya atọm.

Ike njikọ nke Si-Si bụ 310 kJ / mol, yabụ ị nwere ike ịghọta na ike nkekọ bụ ike na-adọta atọm abụọ a iche, ma ka ike nke njikọ ahụ dịkwuo ukwuu, ka ike dị ukwuu nke ịchọrọ ịdọpụ.

Anyị maara na ihe ọ bụla mejupụtara atom, na nhazi nke kristal bụ nhazi oge niile nke atọm, nke a na-akpọ usoro ogologo ogologo, dị ka ndị a. Nke kacha nta kristal a na-akpọ cell cell, ọ bụrụ na cell bụ ihe owuwu cubic, a na-akpọ ya cubic nso nso, na cell bụ ihe owuwu hexagonal, a na-akpọ ya hexagonal nso.

Ụdị kristal SiC nkịtị na-agụnye 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC, 15R-SiC, wdg. E gosipụtara usoro nchịkọta ha na ntụziaka c axis na ọnụ ọgụgụ ahụ.

 

N'ime ha, usoro nhazi nke 4H-SiC bụ ABCB ... ; Usoro nchịkọta nke isi nke 6H-SiC bụ ABCACB... ; Usoro nchikota nke 15R-SiC bụ ABCACBCABACABCB... .

 

Enwere ike ịhụ nke a dị ka brik maka iwu ụlọ, ụfọdụ brik ụlọ nwere ụzọ atọ e si etinye ha, ụfọdụ nwere ụzọ anọ e si etinye ha, ụfọdụ nwere ụzọ isii.
E gosipụtara usoro mkpụrụ ndụ bụ isi nke ụdị kristal SiC ndị a na-ahụkarị na tebụl:

Kedu ihe a, b, c na akụkụ pụtara? A kọwapụtara nhazi nke cell unit kacha nta na semiconductor SiC dị ka ndị a:

N'ihe banyere otu cell ahụ, usoro kristal ga-adịkwa iche, nke a dị ka anyị na-azụta lọtrị, ọnụ ọgụgụ mmeri bụ 1, 2, 3, ị zụtara 1, 2, 3 nọmba atọ, ma ọ bụrụ na a na-ahazi nọmba ahụ. dị iche iche, ego mmeri dị iche iche, ya mere ọnụ ọgụgụ na usoro nke otu kristal, nwere ike ịkpọ otu kristal.
Ndị na-esonụ ọnụ ọgụgụ na-egosi abụọ ahụkarị stacking ụdịdị, naanị ihe dị iche na stacking mode nke elu atọm, kristal Ọdịdị dị iche iche.

Ọdịdị kristal nke SiC guzobere nwere njikọ siri ike na okpomọkụ. N'okpuru omume nke elu okpomọkụ nke 1900 ~ 2000 ℃, 3C-SiC ga-eji nwayọọ nwayọọ ghọọ hexagonal SiC polyform dị ka 6H-SiC n'ihi na nke ogbenye structural kwụsie ike. Ọ bụ kpọmkwem n'ihi njikọ siri ike n'etiti ohere nke ịmepụta SiC polymorphs na okpomọkụ, na enweghị ike nke 3C-SiC n'onwe ya, mmụba nke 3C-SiC siri ike imeziwanye, na nkwadebe siri ike. Usoro hexagonal nke 4H-SiC na 6H-SiC bụ nke a na-ahụkarị ma dị mfe ịkwadebe, a na-amụkwa ya n'ọtụtụ ebe n'ihi njirimara nke ha.

 Ogologo njikọ nke njikọ SI-C na kristal SiC bụ naanị 1.89A, mana ike njide dị elu dị ka 4.53eV. Ya mere, ọdịiche dị n'ogo ike dị n'etiti steeti njikọ na mgbochi mgbochi dị nnọọ ukwuu, na enwere ike ịmepụta oghere dị ukwuu, nke bụ ọtụtụ ugboro nke Si na GaA. The elu band ọdịiche obosara pụtara na elu-okpomọkụ kristal Ọdịdị kwụsiri ike. Igwe elektrọnik ejikọtara ya nwere ike ghọta njirimara arụ ọrụ kwụsiri ike na oke okpomoku yana usoro mkpofu ọkụ dị mfe.

Njikọ siri ike nke njikọ Si-C na-eme ka lattice nwee nnukwu mkpọtụ mkpọtụ, ya bụ, ụda ike dị elu, nke pụtara na kristal SiC nwere nnukwu ngagharị elektrọn zuru oke na ikuku ọkụ, yana ngwaọrụ eletrọnịkị nke metụtara ya nwere ọsọ ngbanwe dị elu na ntụkwasị obi, nke na-ebelata ihe ize ndụ nke ọdịda ngwaọrụ overheterature. Na mgbakwunye, ike mgbawa dị elu nke SiC na-enye ya ohere iji nweta mkpokọta doping dị elu ma nwee obere nguzogide.

 Nke abụọ, akụkọ ihe mere eme nke mmepe kristal SiC

 N'afọ 1905, Dr. Henri Moissan chọtara kristal SiC dị n'ime olulu mmiri ahụ, nke ọ hụrụ ka ọ dị ka diamond wee kpọọ ya diamond Mosan.

 N'ezie, n'ihe dị ka 1885, Acheson nwetara SiC site na ịgwakọta coke na silica ma kpoo ya n'ọkụ eletrik. N'oge ahụ, ndị mmadụ na-atụgharị ya maka ngwakọta nke diamonds wee kpọọ ya emery.

 Na 1892, Acheson kwalitere usoro njikọ ahụ, ọ gwakọtara ájá quartz, coke, obere ibe osisi na NaCl, wee kpoo ya n'ọkụ ọkụ eletrik ruo 2700 ℃, wee nweta kristal SiC na-egbuke egbuke. Usoro a nke ijikọ kristal SiC ka amara dị ka usoro Acheson ma ka bụ usoro bụ isi nke imepụta abrasives SiC na ụlọ ọrụ. N'ihi ịdị ọcha dị ala nke ihe ndị sịntetik na usoro nhazi siri ike, usoro Acheson na-emepụta ihe ndị ọzọ na-adịghị ọcha nke SiC, iguzosi ike n'ezi ihe kristal na-adịghị mma na obere kristal kristal, nke siri ike izute ihe ndị a chọrọ nke ụlọ ọrụ semiconductor maka nnukwu nha, ịdị ọcha na elu. kristal dị mma, enweghị ike iji ya rụpụta ngwaọrụ eletrọnịkị.

 Lely nke Philips Laboratory tụpụtara usoro ọhụrụ maka kristal SiC na-eto eto na 1955. N'ime usoro a, a na-eji graphite crucible eme ihe dị ka arịa na-eto eto, a na-eji SiC ntụ ntụ mee ihe dị ka ihe eji eme ihe maka kristal SiC na-eto eto, a na-ejikwa graphite porous na-ekewapụ iche. ebe oghere site na etiti akụrụngwa na-eto eto. Mgbe ọ na-eto eto, a na-ekpo ọkụ graphite crucible ruo 2500 ℃ n'okpuru ikuku nke Ar ma ọ bụ H2, na mpaghara SiC ntụ ntụ na-adaba ma mebie n'ime ihe ndị dị na Si na C vapor, na SiC crystal na-etolite na mpaghara etiti oghere mgbe gas gasịrị. A na-ebufe eruba site na graphite porous.

Nke atọ, teknụzụ uto kristal SiC

Otu uto kristal nke SiC siri ike n'ihi njirimara nke ya. Nke a bụ n'ihi n'eziokwu na ọ dịghị mmiri mmiri mmiri na stoichiometric ratio nke Si: C = 1: 1 na ikuku ikuku, na ọ pụghị itolite site na ndị ọzọ tozuru okè ụzọ na-eji nke ugbu a isi uto usoro nke semiconductor. ụlọ ọrụ - usoro cZ, usoro ọdịda na-ada ada na ụzọ ndị ọzọ. Dị ka usoro mgbakọ na mwepụ, naanị mgbe nrụgide dị ukwuu karịa 10E5atm na okpomọkụ dị elu karịa 3200 ℃, stoichiometric ruru Si: C = 1: 1 ngwọta nwere ike nweta. Iji merie nsogbu a, ndị ọkà mmụta sayensị emeela mgbalị na-adịghị agwụ agwụ iji tụọ ụzọ dị iche iche iji nweta ogo kristal dị elu, nnukwu nha na kristal SiC dị ọnụ ala. Ka ọ dị ugbu a, ụzọ ndị bụ isi bụ usoro PVT, usoro mmiri mmiri na usoro ntinye kemịkalụ ikuku dị elu.