ການແກ້ໄຂຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງ Carbon Encapsulation ໃນ Substrates Silicon Carbide

ດ້ວຍການຫັນປ່ຽນພະລັງງານຂອງໂລກ, ການປະຕິວັດ AI, ແລະຄື້ນຂອງເຕັກໂນໂລຊີຂໍ້ມູນຂ່າວສານການຜະລິດໃຫມ່, silicon carbide (SiC) ໄດ້ກ້າວຫນ້າຢ່າງໄວວາຈາກການເປັນ "ວັດສະດຸທີ່ມີທ່າແຮງ" ໄປສູ່ "ວັດສະດຸພື້ນຖານຍຸດທະສາດ" ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບພິເສດຂອງມັນ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນແມ່ນການຂະຫຍາຍຕົວໃນຈັງຫວະທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ, ຄວາມຕ້ອງການເກືອບທີ່ສຸດກ່ຽວກັບຄຸນນະພາບແລະຄວາມສອດຄ່ອງຂອງວັດສະດຸ substrate. ນີ້ໄດ້ເຮັດໃຫ້ການແກ້ໄຂຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ສໍາຄັນເຊັ່ນ "ການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນ" ມີຄວາມຮີບດ່ວນແລະມີຄວາມຈໍາເປັນຫຼາຍກວ່າແຕ່ກ່ອນ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ Frontier ຂັບລົດ substrates SiC

1.AI ຮາດແວລະບົບນິເວດແລະຂໍ້ຈໍາກັດຂອງ Miniaturization:

• ເອົາແວ່ນຕາ AI ເປັນຕົວຢ່າງ
• ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ຄື້ນ​ແສງ​ສໍາ​ລັບ​ແວ່ນ​ຕາ AR/VR​.

ແວ່ນຕາ AI ລຸ້ນຕໍ່ໄປ (ອຸປະກອນ AR/VR) ພະຍາຍາມເພື່ອຄວາມຮູ້ສຶກທີ່ບໍ່ມີໃຜທຽບເທົ່າຂອງການດູດຊຶມ ແລະການໂຕ້ຕອບແບບສົດໆ. ນີ້ ໝາຍ ຄວາມວ່າໂປເຊດເຊີຫຼັກພາຍໃນຂອງພວກເຂົາ (ເຊັ່ນຊິບ AI inference ທີ່ອຸທິດຕົນ) ຕ້ອງປະມວນຜົນຂໍ້ມູນຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍແລະຈັດການການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ສໍາຄັນພາຍໃນພື້ນທີ່ຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ຈໍາກັດທີ່ສຸດ. ຊິບທີ່ອີງໃສ່ຊິລິໂຄນປະເຊີນກັບຂໍ້ຈໍາກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍໃນສະຖານະການນີ້.

AR/VR optical waveguides ຕ້ອງການດັດຊະນີສະທ້ອນແສງສູງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານອຸປະກອນ, ການສົ່ງສັນຍານກວ້າງເພື່ອຮອງຮັບການສະແດງສີເຕັມຮູບແບບ, ການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງເພື່ອຈັດການການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຈາກແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ແລະຄວາມແຂງສູງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມທົນທານ. ພວກມັນຍັງຕ້ອງເຂົ້າກັນໄດ້ກັບເທັກໂນໂລຍີການປຸງແຕ່ງຈຸນລະພາກ/ນາໂນ-ແສງຕາເວັນສຳລັບການຜະລິດຂະໜາດໃຫຍ່.

ພາລະບົດບາດຂອງ SiC: GaN-on-SiC RF / ໂມດູນພະລັງງານທີ່ເຮັດຈາກ substrates SiC ແມ່ນກຸນແຈສໍາຄັນໃນການແກ້ໄຂຄວາມຂັດແຍ້ງນີ້. ພວກເຂົາສາມາດຂັບຈໍສະແດງຜົນຂະຫນາດນ້ອຍແລະລະບົບເຊັນເຊີທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງແລະ, ດ້ວຍການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງກວ່າຊິລິໂຄນຫຼາຍຄັ້ງ, ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນອັນໃຫຍ່ຫຼວງທີ່ຜະລິດໂດຍຊິບ, ຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນຮູບແບບກະທັດຮັດ.

ແຜ່ນ silicon carbide ກ້ອນດຽວ (SiC) ມີດັດຊະນີ refractive ປະມານ 2.6 ໃນ spectrum ແສງສະຫວ່າງທີ່ເຫັນໄດ້, ມີຄວາມໂປ່ງໃສທີ່ດີເລີດ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການອອກແບບ waveguide optical ປະສົມປະສານສູງ. ໂດຍອີງໃສ່ຄຸນສົມບັດດັດຊະນີສະທ້ອນແສງສູງຂອງມັນ, ຄູ່ມືຄື້ນການບິດເບືອນ SiC ຊັ້ນດຽວສາມາດບັນລຸໄດ້ຕາມທິດສະດີ (FOV) ປະມານ 70° ແລະສະກັດກັ້ນຮູບແບບສາຍຮຸ້ງຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, SiC ມີການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງທີ່ສຸດ (ປະມານ 4.9 W / cm·K), ເຮັດໃຫ້ມັນກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຢ່າງໄວວາຈາກແຫຼ່ງ optical ແລະກົນຈັກ, ປ້ອງກັນການເສື່ອມໂຊມປະສິດທິພາບ optical ເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມແຂງຂອງ SiC ສູງແລະການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເສີມຂະຫຍາຍຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງແລະຄວາມທົນທານໃນໄລຍະຍາວຂອງທັດສະນະຂອງ waveguide. SiC wafers ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການປຸງແຕ່ງຈຸນລະພາກ / nano (ເຊັ່ນ: etching ແລະການເຄືອບ), ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການເຊື່ອມໂຍງຂອງໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກ.

ອັນຕະລາຍຂອງ "ການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນ": ຖ້າຊັ້ນໃຕ້ດິນ SiC ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ "ການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນ", ມັນຈະກາຍເປັນ " insulator ຄວາມຮ້ອນ" ແລະ "ຈຸດຜິດປົກກະຕິໄຟຟ້າ." ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ຂັດຂວາງການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນຢ່າງຮ້າຍແຮງ, ນໍາໄປສູ່ການ overheating ຂອງຊິບທ້ອງຖິ່ນແລະການເສື່ອມໂຊມຂອງປະສິດທິພາບ, ແຕ່ມັນຍັງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການໄຫຼຈຸນລະພາກຫຼືກະແສຮົ່ວໄຫຼ, ອາດຈະເຮັດໃຫ້ການສະແດງຜິດປົກກະຕິ, ຄວາມຜິດພາດການຄິດໄລ່, ຫຼືແມ້ກະທັ້ງຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຮາດແວໃນແວ່ນຕາ AI ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການໂຫຼດສູງໃນໄລຍະຍາວ. ດັ່ງນັ້ນ, substrate SiC ທີ່ບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງແມ່ນພື້ນຖານທາງດ້ານຮ່າງກາຍສໍາລັບການບັນລຸຮາດແວ AI wearable ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້, ປະສິດທິພາບສູງ.

ອັນຕະລາຍຂອງ "ການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນ": ຖ້າຊັ້ນຍ່ອຍຂອງ SiC ມີຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງ "ການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນ", ມັນຈະຫຼຸດຜ່ອນການສົ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ເບິ່ງເຫັນຜ່ານວັດສະດຸ, ແລະອາດຈະນໍາໄປສູ່ການ overheating ຂອງ waveguide, ການເຊື່ອມໂຊມຂອງການປະຕິບັດ, ແລະການຫຼຸດລົງຫຼືຜິດປົກກະຕິໃນຄວາມສະຫວ່າງຂອງຈໍສະແດງຜົນ.

2.ການປະຕິວັດການຫຸ້ມຫໍ່ຄອມພິວເຕີແບບພິເສດ:

• ຊັ້ນຂໍ້ມູນຫຼັກໃນ NVIDIA's CoWoS Technology

ໃນການແຂ່ງຂັນພະລັງງານຄອມພິວເຕີ້ AI ນໍາພາໂດຍ NVIDIA, ເຕັກໂນໂລຢີການຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ກ້າວຫນ້າເຊັ່ນ CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) ໄດ້ກາຍເປັນຈຸດໃຈກາງຂອງການລວມເອົາ CPUs, GPUs, ແລະຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ HBM, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງພະລັງງານຄອມພິວເຕີ້ເພີ່ມຂຶ້ນ. ໃນລະບົບການລວມຕົວແບບ heterogeneous ສະລັບສັບຊ້ອນນີ້, interposer ມີບົດບາດສໍາຄັນເປັນກະດູກສັນຫຼັງສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ກັນຄວາມໄວສູງແລະການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ.

ບົດບາດຂອງ SiC: ເມື່ອປຽບທຽບກັບຊິລິໂຄນແລະແກ້ວ, SiC ຖືກພິຈາລະນາເປັນວັດສະດຸທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບ interposer ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງໃນຮຸ່ນຕໍ່ໄປເນື່ອງຈາກການນໍາຄວາມຮ້ອນທີ່ສູງທີ່ສຸດ, ຄ່າສໍາປະສິດຂອງການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ກົງກັບຊິບທີ່ດີກວ່າ, ແລະຄຸນສົມບັດການສນວນໄຟຟ້າທີ່ດີເລີດ. SiC interposers ສາມາດ dissipate ຄວາມຮ້ອນເຂັ້ມຂຸ້ນປະສິດທິພາບຫຼາຍຈາກຫຼາຍແກນຄອມພິວເຕີແລະຮັບປະກັນຄວາມສົມບູນຂອງການສົ່ງສັນຍານຄວາມໄວສູງ.

ອັນຕະລາຍຂອງ "ການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນ": ພາຍໃຕ້ການເຊື່ອມຕໍ່ກັນໃນລະດັບ nanometer, ຄວາມບົກພ່ອງຂອງ "ການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນ" ລະດັບ micron ແມ່ນຄ້າຍຄື "ລູກລະເບີດເວລາ." ມັນສາມາດບິດເບືອນພື້ນທີ່ຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມກົດດັນໃນທ້ອງຖິ່ນ, ນໍາໄປສູ່ຄວາມເມື່ອຍລ້າຂອງ thermomechanical ແລະຮອຍແຕກໃນຊັ້ນໂລຫະທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລ່າຊ້າຂອງສັນຍານ, crosstalk, ຫຼືຄວາມລົ້ມເຫຼວຢ່າງສົມບູນ. ໃນບັດເລັ່ງ AI ທີ່ມີມູນຄ່າຫຼາຍຮ້ອຍພັນ RMB, ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງລະບົບທີ່ເກີດຈາກຄວາມບົກພ່ອງຂອງວັດສະດຸພື້ນຖານແມ່ນບໍ່ສາມາດຍອມຮັບໄດ້. ການຮັບປະກັນຄວາມບໍລິສຸດຢ່າງແທ້ຈິງແລະຄວາມສົມບູນແບບຂອງໂຄງສ້າງຂອງ SiC interposer ແມ່ນພື້ນຖານຂອງການຮັກສາຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງລະບົບຄອມພິວເຕີ້ທີ່ສັບສົນທັງຫມົດ.

ສະຫຼຸບ: ການຫັນປ່ຽນຈາກ "ຍອມຮັບ" ໄປ "ສົມບູນແບບແລະບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ." ໃນອະດີດ, ຊິລິໂຄນ carbide ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາແລະລົດຍົນ, ບ່ອນທີ່ມີຄວາມທົນທານຕໍ່ຂໍ້ບົກພ່ອງບາງຢ່າງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລາທີ່ມັນມາກັບໂລກ miniaturization ຂອງແວ່ນຕາ AI ແລະ ultra-high-value, ultra-complex systems ເຊັ່ນ NVIDIA's CoWoS, ຄວາມທົນທານຕໍ່ຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງວັດສະດຸໄດ້ຫຼຸດລົງເປັນສູນ. ທຸກໆຂໍ້ບົກພ່ອງ "ການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນ" ໂດຍກົງຂົ່ມຂູ່ເຖິງຂອບເຂດຈໍາກັດການປະຕິບັດ, ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ແລະຄວາມສໍາເລັດທາງການຄ້າຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ການເອົາຊະນະຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງ substrate ເຊັ່ນ "ການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນ" ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນບັນຫາທາງວິຊາການຫຼືການປັບປຸງຂະບວນການ, ແຕ່ເປັນການສູ້ຮົບວັດສະດຸທີ່ສໍາຄັນທີ່ສະຫນັບສະຫນູນປັນຍາປະດິດ, ຄອມພິວເຕີ້ທີ່ກ້າວຫນ້າ, ແລະການປະຕິວັດເອເລັກໂຕຣນິກຜູ້ບໍລິໂພກ.

ການຫໍ່ກາກບອນມາຈາກໃສ

Rost et al. ສະເຫນີ "ຮູບແບບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ", ແນະນໍາວ່າການປ່ຽນແປງອັດຕາສ່ວນຂອງສານໃນໄລຍະອາຍແກັສແມ່ນສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ຄາບອນ. Li et al. ພົບວ່າ graphitization ແກ່ນສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນກ່ອນການຂະຫຍາຍຕົວເລີ່ມຕົ້ນ. ເນື່ອງຈາກການຫລົບຫນີຂອງບັນຍາກາດທີ່ອຸດົມສົມບູນຂອງຊິລິຄອນຈາກ crucible ແລະປະຕິສໍາພັນຢ່າງຫ້າວຫັນລະຫວ່າງບັນຍາກາດຊິລິຄອນແລະ graphite crucible ແລະອົງປະກອບ graphite ອື່ນໆ, graphitization ຂອງແຫຼ່ງ silicon carbide ແມ່ນ inevitable. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມກົດດັນສ່ວນ Si ທີ່ຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າຢູ່ໃນຫ້ອງການຂະຫຍາຍຕົວອາດຈະເປັນສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, Avrov et al. ໂຕ້ຖຽງວ່າການຫຸ້ມຫໍ່ຄາບອນບໍ່ໄດ້ເກີດມາຈາກການຂາດຊິລິຄອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການກັດກ່ອນທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງອົງປະກອບ graphite ເນື່ອງຈາກຊິລິຄອນເກີນອາດຈະເປັນສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງການລວມເອົາຄາບອນ. ຫຼັກຖານການທົດລອງໂດຍກົງໃນກະດາດນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອະນຸພາກຄາບອນທີ່ດີຢູ່ດ້ານແຫຼ່ງສາມາດຖືກຂັບເຂົ້າໄປໃນດ້ານຫນ້າການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຊິລິໂຄນ carbide ໄປເຊຍກັນດຽວ, ປະກອບເປັນ encapsulation ກາກບອນ. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການຜະລິດຂອງອະນຸພາກຄາບອນທີ່ດີຢູ່ໃນຫ້ອງການຂະຫຍາຍຕົວແມ່ນສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນ. ຮູບລັກສະນະຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນໃນຊິລິໂຄນ carbide ໄປເຊຍກັນບໍ່ແມ່ນຍ້ອນຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຕ່ໍາຂອງ Si ຢູ່ໃນຫ້ອງການຂະຫຍາຍຕົວ, ແຕ່ແທນທີ່ຈະເປັນການສ້າງອະນຸພາກກາກບອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ອ່ອນແອເນື່ອງຈາກ graphitization ຂອງແຫຼ່ງ silicon carbide ແລະການກັດກ່ອນຂອງອົງປະກອບ graphite.

ການແຜ່ກະຈາຍຂອງການລວມເຂົ້າເບິ່ງຄືວ່າຄ້າຍຄືກັນກັບຮູບແບບຂອງແຜ່ນ graphite ຢູ່ດ້ານແຫຼ່ງ. ເຂດທີ່ບໍ່ມີການລວມຢູ່ໃນ wafers ໄປເຊຍກັນດຽວແມ່ນເປັນວົງ, ມີເສັ້ນຜ່າກາງປະມານ 3mm, ເຊິ່ງກົງກັບເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຂຸມວົງມົນ perforated. ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການຫຸ້ມຫໍ່ກາກບອນມີຕົ້ນກໍາເນີດມາຈາກພື້ນທີ່ວັດຖຸດິບ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າການ graphitization ຂອງວັດຖຸດິບເຮັດໃຫ້ຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງ encapsulation ກາກບອນ.

ການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນ silicon carbide ປົກກະຕິແລ້ວຕ້ອງການ 100-150 ຊົ່ວໂມງ. ໃນຂະນະທີ່ການຂະຫຍາຍຕົວກ້າວຫນ້າ, graphitization ຂອງວັດຖຸດິບກາຍເປັນຮ້າຍແຮງກວ່າເກົ່າ. ພາຍໃຕ້ຄວາມຕ້ອງການຂອງການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນຫນາ, ການແກ້ໄຂ graphitization ຂອງວັດຖຸດິບກາຍເປັນບັນຫາສໍາຄັນ.

ການແກ້ໄຂການຫໍ່ຄາບອນ

1.ທິດສະດີ Sublimation ຂອງວັດຖຸດິບໃນ PVT

• ອັດຕາສ່ວນຂອງພື້ນທີ່ກັບປະລິມານ: ໃນລະບົບເຄມີ, ອັດຕາການເພີ່ມຂື້ນຂອງພື້ນທີ່ຂອງສານແມ່ນຊ້າກວ່າອັດຕາການເພີ່ມຂື້ນຂອງປະລິມານຂອງມັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກໃຫຍ່ກວ່າ, ພື້ນທີ່ຫນ້າດິນກັບອັດຕາສ່ວນປະລິມານ (ພື້ນທີ່ / ປະລິມານ).
• ການລະເຫີຍເກີດຂຶ້ນເທິງພື້ນຜິວ: ພຽງແຕ່ປະລໍາມະນູຫຼືໂມເລກຸນທີ່ຕັ້ງຢູ່ເທິງຫນ້າຂອງອະນຸພາກທີ່ມີໂອກາດທີ່ຈະຫນີເຂົ້າໄປໃນໄລຍະອາຍແກັສ. ດັ່ງນັ້ນ, ອັດຕາແລະຈໍານວນການລະເຫີຍທັງຫມົດແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບພື້ນທີ່ທີ່ຖືກເປີດເຜີຍໂດຍອະນຸພາກ.
• ລັກສະນະການລະເຫີຍຂອງອະນຸພາກຂະໜາດໃຫຍ່: ອັດຕາສ່ວນ/ປະລິມານຂອງພື້ນທີ່ນ້ອຍກວ່າ. ໂມເລກຸນ/ອະຕອມຂອງພື້ນຜິວໜ້ອຍລົງ, ຊຶ່ງໝາຍເຖິງພື້ນທີ່ທີ່ມີໜ້ອຍລົງສຳລັບການລະເຫີຍ. (ອະນຸພາກຂະໜາດໃຫຍ່ທຽບກັບອະນຸພາກຂະໜາດນ້ອຍຫຼາຍອັນ) ອັດຕາການລະເຫີຍຊ້າລົງ: ໂມເລກຸນ/ອະຕອມໜ້ອຍລົງຈາກພື້ນຜິວຂອງອະນຸພາກຕໍ່ຫົວໜ່ວຍເວລາ. ການລະເຫີຍທີ່ເປັນເອກະພາບຫຼາຍຂຶ້ນ (ຄວາມແຕກຕ່າງຫນ້ອຍໃນຊະນິດ): ເນື່ອງຈາກພື້ນຜິວຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ, ການແຜ່ກະຈາຍຂອງວັດສະດຸພາຍໃນກັບຫນ້າດິນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີເສັ້ນທາງທີ່ຍາວກວ່າແລະໃຊ້ເວລາຫຼາຍ. ການລະເຫີຍສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເກີດຂື້ນຢູ່ຊັ້ນນອກທີ່ສຸດ.
• ວັດຖຸດິບຂະໜາດນ້ອຍ (ພື້ນທີ່ຂະໜາດໃຫຍ່ຕໍ່ປະລິມານ): "ບໍ່ເຜົາ" (ການລະເຫີຍ/ການຍ່ອຍສະຫຼາຍມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ): ອະນຸພາກຂະໜາດນ້ອຍຖືກອຸນຫະພູມສູງເກືອບທັງໝົດ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດ "ອາຍແກັສ" ຢ່າງໄວວາ: ພວກມັນ sublime ໄດ້ໄວຫຼາຍ, ແລະໃນຂັ້ນຕອນເບື້ອງຕົ້ນ, ຕົ້ນຕໍແມ່ນປ່ອຍອົງປະກອບຍ່ອຍຍ່ອຍໄດ້ງ່າຍທີ່ສຸດ (ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວ ທາດອາຍແກັສເປັນ silicon). ໃນບໍ່ດົນ, ພື້ນຜິວຂອງອະນຸພາກຂະຫນາດນ້ອຍຈະກາຍເປັນກາກບອນທີ່ອຸດົມສົມບູນ (ຍ້ອນວ່າກາກບອນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຍາກທີ່ຈະ sublime). ອັນນີ້ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນອົງປະກອບຂອງອາຍແກັສ sublimated ກ່ອນແລະຫຼັງ - ອາຍແກັສເລີ່ມຕົ້ນທີ່ອຸດົມສົມບູນຊິລິຄອນແລະຕໍ່ມາກາຍເປັນກາກບອນທີ່ອຸດົມສົມບູນ.

• ການຂະຫຍາຍຕົວສໍາເລັດດ້ວຍວັດຖຸດິບ 0.5 ມມ
• ການຂະຫຍາຍຕົວສໍາເລັດດ້ວຍ 1-2mm ຕົນເອງວິທີການຂະຫຍາຍພັນວັດຖຸດິບ
• ການຂະຫຍາຍຕົວສໍາເລັດດ້ວຍວັດຖຸດິບ CVD 4-10mm

ດັ່ງທີ່ເຫັນໃນແຜນວາດຂ້າງເທິງ, ການເພີ່ມຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກວັດຖຸດິບຊ່ວຍສະກັດກັ້ນການລະເຫີຍທີ່ພິເສດຂອງອົງປະກອບ Si ໃນວັດຖຸດິບ, ເຮັດໃຫ້ອົງປະກອບຂອງໄລຍະອາຍແກັສໃນລະຫວ່າງຂະບວນການເຕີບໂຕທັງຫມົດມີຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະແກ້ໄຂບັນຫາ graphitization ຂອງວັດຖຸດິບ. ວັດສະດຸ CVD ອະນຸພາກຂະຫນາດໃຫຍ່, ໂດຍສະເພາະວັດຖຸດິບທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າ 8mm ໃນຂະຫນາດ, ຄາດວ່າຈະແກ້ໄຂບັນຫາ graphitization ຢ່າງສົມບູນ, ດັ່ງນັ້ນການກໍາຈັດຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງກາກບອນໃນຊັ້ນຍ່ອຍ.

ບົດສະຫຼຸບແລະຄວາມສົດໃສດ້ານ

ວັດຖຸດິບ stoichiometric SiC ຂະຫນາດໃຫຍ່, ຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ສັງເຄາະໂດຍວິທີການ CVD, ທີ່ມີພື້ນທີ່ຕ່ໍາຂອງຫນ້າດິນກັບອັດຕາສ່ວນປະລິມານ, ສະຫນອງແຫຼ່ງ sublimation ທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງແລະສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນ SiC ໂດຍໃຊ້ວິທີການ PVT. ນີ້ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ການປ່ຽນແປງໃນຮູບແບບຂອງວັດຖຸດິບເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງປັບປຸງພື້ນຖານແລະປັບປຸງສະພາບແວດລ້ອມ thermodynamic ແລະ kinetic ຂອງວິທີການ PVT.

ຄວາມໄດ້ປຽບຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໄດ້ຖືກແປໂດຍກົງເຂົ້າໄປໃນ:

• ຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກດຽວທີ່ສູງຂຶ້ນ: ການສ້າງພື້ນຖານວັດສະດຸສໍາລັບການຜະລິດ substrates ຕ່ໍາທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບອຸປະກອນທີ່ມີແຮງດັນສູງ, ພະລັງງານສູງເຊັ່ນ MOSFETs ແລະ IGBTs.
• ເສດຖະກິດຂະບວນການທີ່ດີກວ່າ: ການປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອັດຕາການເຕີບໂຕ, ການນໍາໃຊ້ວັດຖຸດິບ, ແລະຜົນຜະລິດຂອງຂະບວນການ, ການຊ່ວຍເຫຼືອຫຼຸດຜ່ອນລາຄາ substrate SiC ທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະສົ່ງເສີມການຮັບຮອງເອົາຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກລຸ່ມນ້ໍາ.
• ຂະ​ຫນາດ​ໄປ​ເຊຍ​ກັນ​ຂະ​ຫນາດ​ໃຫຍ່​: ສະ​ພາບ​ການ​ຂະ​ບວນ​ການ​ທີ່​ຫມັ້ນ​ຄົງ​ແມ່ນ​ເອ​ື້ອ​ອໍາ​ນວຍ​ຫຼາຍ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​ຂອງ 8 ນິ້ວ​ແລະ​ໃຫຍ່​ກວ່າ​ໄປ​ເຊຍ​ກັນ SiC​.