২ ইঞ্চি SiC ইনগট Dia50.8mmx10mmt 4H-N মনোক্রিস্টাল

SiC ক্রিস্টাল গ্রোথ টেকনোলজি

SiC এর বৈশিষ্ট্যগুলি একক স্ফটিক বৃদ্ধি করা কঠিন করে তোলে। এর প্রধান কারণ হল বায়ুমণ্ডলীয় চাপে Si : C = 1 : 1 এর স্টোইচিওমেট্রিক অনুপাত সহ কোনও তরল পর্যায় নেই এবং আরও পরিপক্ক বৃদ্ধি পদ্ধতি, যেমন সরাসরি অঙ্কন পদ্ধতি এবং পতনশীল ক্রুসিবল পদ্ধতি, যা সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের মূল ভিত্তি, দ্বারা SiC বৃদ্ধি করা সম্ভব নয়। তাত্ত্বিকভাবে, Si : C = 1 : 1 এর স্টোইচিওমেট্রিক অনুপাত সহ একটি সমাধান কেবল তখনই পাওয়া যেতে পারে যখন চাপ 10E5atm এর বেশি এবং তাপমাত্রা 3200℃ এর বেশি হয়। বর্তমানে, মূলধারার পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে PVT পদ্ধতি, তরল-পর্যায় পদ্ধতি এবং উচ্চ-তাপমাত্রার বাষ্প-পর্যায় রাসায়নিক জমা পদ্ধতি।

আমরা যে SiC ওয়েফার এবং স্ফটিকগুলি সরবরাহ করি তা মূলত ভৌত বাষ্প পরিবহন (PVT) দ্বারা উত্থিত হয় এবং PVT-এর একটি সংক্ষিপ্ত ভূমিকা নিচে দেওয়া হল:

ভৌত বাষ্প পরিবহন (PVT) পদ্ধতিটি 1955 সালে লেলি দ্বারা উদ্ভাবিত গ্যাস-ফেজ পরমানন্দ কৌশল থেকে উদ্ভূত হয়েছিল, যেখানে SiC পাউডার একটি গ্রাফাইট টিউবে স্থাপন করা হয় এবং SiC পাউডারকে পচনশীল এবং পরমানন্দিত করার জন্য উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, এবং তারপর গ্রাফাইট টিউবটিকে ঠান্ডা করা হয়, এবং SiC পাউডারের পচনশীল গ্যাস-ফেজ উপাদানগুলিকে গ্রাফাইট টিউবের আশেপাশের এলাকায় SiC স্ফটিক হিসাবে জমা এবং স্ফটিক করা হয়। যদিও এই পদ্ধতিটি বৃহৎ আকারের SiC একক স্ফটিক প্রাপ্ত করা কঠিন এবং গ্রাফাইট টিউবের ভিতরে জমা প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন, এটি পরবর্তী গবেষকদের জন্য ধারণা প্রদান করে।

রাশিয়ার ওয়াইএম তাইরভ প্রমুখ এই ভিত্তিতে বীজ স্ফটিকের ধারণাটি প্রবর্তন করেন, যা SiC স্ফটিকের অনিয়ন্ত্রিত স্ফটিক আকৃতি এবং নিউক্লিয়েশন অবস্থানের সমস্যার সমাধান করে। পরবর্তী গবেষকরা উন্নতি অব্যাহত রাখেন এবং অবশেষে ভৌত বাষ্প স্থানান্তর (PVT) পদ্ধতিটি তৈরি করেন যা আজ শিল্পে ব্যবহৃত হয়।

প্রাচীনতম SiC স্ফটিক বৃদ্ধি পদ্ধতি হিসেবে, PVT বর্তমানে SiC স্ফটিকের জন্য সবচেয়ে মূলধারার বৃদ্ধি পদ্ধতি। অন্যান্য পদ্ধতির তুলনায়, এই পদ্ধতিতে বৃদ্ধি সরঞ্জামের জন্য কম প্রয়োজনীয়তা, সহজ বৃদ্ধি প্রক্রিয়া, শক্তিশালী নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা, পুঙ্খানুপুঙ্খ উন্নয়ন এবং গবেষণা রয়েছে এবং ইতিমধ্যেই শিল্পায়িত হয়েছে।