תהליך הכנת גבישי זרעים בגידול גביש יחיד של SiC 3

אימות צמיחה
הסיליקון קרביד (SiC)גבישי זרעים הוכנו בעקבות התהליך המתואר ואומתו באמצעות צמיחת גבישי SiC. פלטפורמת הגידול ששימשה הייתה תנור גידול אינדוקציה SiC שפותח בעצמו עם טמפרטורת גידול של 2200℃, לחץ צמיחה של 200 Pa ומשך צמיחה של 100 שעות.

ההכנה כללה ארקיק SiC בגודל 6 אינץ'עם פנים הפחמן והסיליקון מלוטשים, ארָקִיקאחידות עובי של ≤10 מיקרומטר, וחספוס פנים סיליקון של ≤0.3 ננומטר. הוכנו גם נייר גרפיט בקוטר 200 מ"מ בעובי 500 מיקרומטר, יחד עם דבק, אלכוהול ובד נטול מוך.

הרקיק SiCהיה מצופה בספין בדבק על משטח ההדבקה למשך 15 שניות במהירות של 1500 סל"ד לדקה.

הדבק על משטח ההדבקה שלרקיק SiCמיובש על פלטה חמה.

נייר הגרפיט ורקיק SiC(משטח מליטה פונה כלפי מטה) נערמו מלמטה למעלה והונחו בתנור העיתונות החמה של גביש זרע. הכבישה החמה בוצעה על פי תהליך הכבישה החמה שנקבעה מראש. איור 6 מציג את משטח הגביש הזרע לאחר תהליך הצמיחה. ניתן לראות שמשטח גביש הזרע חלק ללא סימני דלמינציה, מה שמעיד על כך שלגבישי הזרעים של SiC שהוכנו במחקר זה יש איכות טובה ושכבת מליטה צפופה.

מַסְקָנָה
בהתחשב בשיטות ההדבקה והתלייה הנוכחיות לקיבוע גבישי זרעים, הוצעה שיטת הדבקה ותלייה משולבת. מחקר זה התמקד בהכנת סרט פחמן ורָקִיק/תהליך הדבקת נייר גרפיט נדרש לשיטה זו, המוביל למסקנות הבאות:

הצמיגות של הדבק הנדרש לסרט הפחמן על גבי הפרוסה צריכה להיות 100 mPa·s, עם טמפרטורת התפחה של ≥600℃. סביבת הפחממה האופטימלית היא אטמוספרה מוגנת ארגון. אם נעשה בתנאי ואקום, דרגת הוואקום צריכה להיות ≤1 Pa.

הן תהליכי הפחממה והן תהליכי ההדבקה דורשים ריפוי בטמפרטורה נמוכה של דבקי הפחממה וההדבקה על משטח הפרוסות כדי להוציא גזים מהדבק, ולמנוע התקלפות ופגמים ריקניים בשכבת ההדבקה במהלך הפחממה.

דבק ההדבקה לנייר הפרוסות/גרפיט צריך להיות בעל צמיגות של 25 mPa·s, עם לחץ מליטה של ​​≥15 kN. במהלך תהליך ההדבקה, יש להעלות את הטמפרטורה באיטיות בטווח הטמפרטורות הנמוכות (<120℃) במשך כ-1.5 שעות. אימות צמיחת גבישי SiC אישר שגבישי זרעי SiC המוכנים עומדים בדרישות לצמיחת גבישי SiC באיכות גבוהה, עם משטחי גביש זרעים חלקים וללא משקעים.