ਸ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕਰਣ ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਸੀਵੀਡੀ-ਐਸਆਈਸੀ ਬਲਕ ਸਰੋਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦਾ ਤੇਜ਼ ਵਾਧਾ

SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨਾਲ ਤੇਜ਼ ਵਾਧਾCVD-SiC ਬਲਕਸ੍ਰੇਸ਼ਠਤਾ ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਸਰੋਤ
ਰੀਸਾਈਕਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇCVD-SiC ਬਲਾਕSiC ਸਰੋਤ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ, PVT ਵਿਧੀ ਰਾਹੀਂ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨੂੰ 1.46 mm/h ਦੀ ਦਰ ਨਾਲ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਵਧਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਵਧੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਮਾਈਕ੍ਰੋਪਾਈਪ ਅਤੇ ਡਿਸਲੋਕੇਸ਼ਨ ਘਣਤਾ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਉੱਚ ਵਿਕਾਸ ਦਰ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਹੈ।

ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ (SiC)ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ, ਉੱਚ ਸ਼ਕਤੀ, ਅਤੇ ਉੱਚ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਵਿੱਚ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਚੌੜਾ-ਬੈਂਡਗੈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਮੰਗ ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਧੀ ਹੈ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਪਾਵਰ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ। ਪਾਵਰ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ, SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨੂੰ 2100-2500°C 'ਤੇ ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ SiC ਸਰੋਤ ਨੂੰ ਉੱਚਿਤ ਕਰਕੇ ਉਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਫਿਰ ਭੌਤਿਕ ਭਾਫ਼ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ (PVT) ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇੱਕ ਬੀਜ ਕ੍ਰਿਸਟਲ 'ਤੇ ਮੁੜ-ਕ੍ਰਿਸਟਾਲ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਵੇਫਰਾਂ 'ਤੇ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਬਸਟਰੇਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। . ਰਵਾਇਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ,SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨਿਟੀ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ 0.3 ਤੋਂ 0.8 mm/h ਦੀ ਵਿਕਾਸ ਦਰ 'ਤੇ PVT ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਉਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹੋਰ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਹੌਲੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ PVT ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਉੱਚ ਵਿਕਾਸ ਦਰਾਂ 'ਤੇ ਉਗਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਕਾਰਬਨ ਸੰਮਿਲਨ, ਘਟੀ ਹੋਈ ਸ਼ੁੱਧਤਾ, ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਵਾਧਾ, ਅਨਾਜ ਦੀ ਸੀਮਾ ਦਾ ਗਠਨ, ਅਤੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਅਤੇ ਪੋਰੋਸਿਟੀ ਨੁਕਸ ਸਮੇਤ ਗੁਣਵੱਤਾ ਦੀ ਗਿਰਾਵਟ ਨੂੰ ਰੱਦ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, SiC ਦਾ ਤੇਜ਼ ਵਿਕਾਸ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ SiC ਦੀ ਹੌਲੀ ਵਿਕਾਸ ਦਰ SiC ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਦੀ ਉਤਪਾਦਕਤਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਰੁਕਾਵਟ ਰਹੀ ਹੈ।

ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, SiC ਦੇ ਤੇਜ਼ ਵਾਧੇ ਬਾਰੇ ਤਾਜ਼ਾ ਰਿਪੋਰਟਾਂ PVT ਵਿਧੀ ਦੀ ਬਜਾਏ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਰਸਾਇਣਕ ਭਾਫ਼ ਜਮ੍ਹਾ (HTCVD) ਵਿਧੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਰਹੀਆਂ ਹਨ। HTCVD ਵਿਧੀ ਰਿਐਕਟਰ ਵਿੱਚ SiC ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ Si ਅਤੇ C ਵਾਲੇ ਭਾਫ਼ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ। HTCVD ਨੂੰ ਅਜੇ ਤੱਕ SiC ਦੇ ਵੱਡੇ ਪੈਮਾਨੇ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਨਹੀਂ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਅਤੇ ਵਪਾਰੀਕਰਨ ਲਈ ਹੋਰ ਖੋਜ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਦਿਲਚਸਪ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ, ∼3 ਮਿਲੀਮੀਟਰ/ਘੰਟੇ ਦੀ ਉੱਚ ਵਿਕਾਸ ਦਰ 'ਤੇ ਵੀ, HTCVD ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨੂੰ ਚੰਗੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਕੁਆਲਿਟੀ ਨਾਲ ਉਗਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੌਰਾਨ, SiC ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਨੂੰ ਕਠੋਰ ਵਾਤਾਵਰਣਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਲਈ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨਿਯੰਤਰਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ, ∼99.9999% (∼6N) ਸ਼ੁੱਧਤਾ SiC ਭਾਗ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮੇਥਾਈਲਟ੍ਰਿਕਲੋਰੋਸਿਲੇਨ (CH3Cl3Si, MTS) ਤੋਂ CVD ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, CVD-SiC ਭਾਗਾਂ ਦੀ ਉੱਚ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਵਰਤੋਂ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਰੱਦ ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਰੱਦ ਕੀਤੇ CVD-SiC ਭਾਗਾਂ ਨੂੰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਲਈ SiC ਸਰੋਤ ਮੰਨਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਪਿੜਾਈ ਅਤੇ ਸ਼ੁੱਧੀਕਰਨ ਸਮੇਤ ਕੁਝ ਰਿਕਵਰੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਅਜੇ ਵੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਸਰੋਤ ਦੀਆਂ ਉੱਚ ਮੰਗਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨੂੰ ਵਧਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਰੀਸਾਈਕਲ ਕਰਨ ਲਈ ਰੱਦ ਕੀਤੇ CVD-SiC ਬਲਾਕਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ। ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧੇ ਲਈ CVD-SiC ਬਲਾਕ ਆਕਾਰ-ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੁਚਲਿਆ ਬਲਾਕਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ, ਜੋ ਕਿ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ PVT ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਵਪਾਰਕ SiC ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੱਖਰੇ ਸਨ, ਇਸਲਈ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧੇ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੋਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਵੱਖਰਾ। SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਯੋਗ ਕਰਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, ਉੱਚ ਵਿਕਾਸ ਦਰਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੰਪਿਊਟਰ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ, ਅਤੇ ਥਰਮਲ ਜ਼ੋਨ ਨੂੰ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਉਸ ਅਨੁਸਾਰ ਸੰਰਚਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਵਾਧੇ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਵਧੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਂ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਟੋਮੋਗ੍ਰਾਫੀ, ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਰਮਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ, ਉੱਚ-ਰੈਜ਼ੋਲੂਸ਼ਨ ਐਕਸ-ਰੇ ਡਿਫ੍ਰੈਕਸ਼ਨ, ਅਤੇ ਸਿੰਕ੍ਰੋਟ੍ਰੋਨ ਵ੍ਹਾਈਟ ਬੀਮ ਐਕਸ-ਰੇ ਟੌਪੋਗ੍ਰਾਫੀ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।
ਚਿੱਤਰ 1 ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ PVT ਵਾਧੇ ਲਈ ਵਰਤੇ ਗਏ CVD-SiC ਸਰੋਤ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਜਾਣ-ਪਛਾਣ ਵਿੱਚ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, CVD-SiC ਭਾਗਾਂ ਨੂੰ MTS ਤੋਂ CVD ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਆਕਾਰ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਚਾਲਕਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ CVD ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ N ਨੂੰ ਡੋਪ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੋਂ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, CVD-SiC ਭਾਗਾਂ ਨੂੰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧੇ ਲਈ ਸਰੋਤ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਕੁਚਲਿਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। CVD-SiC ਸਰੋਤ ∼0.5 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੀ ਔਸਤ ਮੋਟਾਈ ਅਤੇ ਔਸਤ ਕਣ ਆਕਾਰ ਦੇ ਨਾਲ ਪਲੇਟਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। 49.75 ਮਿਲੀਮੀਟਰ

ਚਿੱਤਰ 1: MTS-ਅਧਾਰਿਤ CVD ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ CVD-SiC ਸਰੋਤ।

ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ CVD-SiC ਸਰੋਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਇੱਕ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਹੀਟਿੰਗ ਫਰਨੇਸ ਵਿੱਚ PVT ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਉਗਾਏ ਗਏ ਸਨ। ਥਰਮਲ ਜ਼ੋਨ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਵੰਡ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਲਈ, ਵਪਾਰਕ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਕੋਡ VR-PVT 8.2 (STR, ਸਰਬੀਆ ਗਣਰਾਜ) ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਥਰਮਲ ਜ਼ੋਨ ਵਾਲੇ ਰਿਐਕਟਰ ਨੂੰ ਇੱਕ 2D ਧੁਰੀ-ਸਮਰੂਪ ਮਾਡਲ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਮਾਡਲ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਇਸਦੇ ਜਾਲ ਦੇ ਮਾਡਲ ਨਾਲ। ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਸਾਰੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਚਿੱਤਰ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਸਾਰਣੀ 1 ਵਿੱਚ ਸੂਚੀਬੱਧ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ, SiC ਸ਼ੀਸ਼ੇ PVT ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇੱਕ Ar ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਵਿੱਚ 2250–2350 °C ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਸੀਮਾ ਵਿੱਚ ਉਗਾਏ ਗਏ ਸਨ। 4 ਘੰਟਿਆਂ ਲਈ 35 ਟੋਰ. ਇੱਕ 4° ਆਫ-ਐਕਸਿਸ 4H-SiC ਵੇਫਰ ਨੂੰ SiC ਬੀਜ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਵਧੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਂ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਰਮਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (ਵਾਈਟੈਕ, ਯੂਐਚਟੀਐਸ 300, ਜਰਮਨੀ) ਅਤੇ ਉੱਚ-ਰੈਜ਼ੋਲੂਸ਼ਨ XRD (HRXRD, X'Pert-PROMED, ​​PANalytical, Netherlands) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਵਧੇ ਹੋਏ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਸੈਕੰਡਰੀ ਆਇਨ ਪੁੰਜ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਮੈਟਰੀ (SIMS, Cameca IMS-6f, France) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਪੋਹੰਗ ਲਾਈਟ ਸੋਰਸ 'ਤੇ ਸਿੰਕ੍ਰੋਟ੍ਰੋਨ ਵ੍ਹਾਈਟ ਬੀਮ ਐਕਸ-ਰੇ ਟੌਪੋਗ੍ਰਾਫੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਵਧੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਂ ਦੀ ਡਿਸਲੋਕੇਸ਼ਨ ਘਣਤਾ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।

ਚਿੱਤਰ 2: ਇੱਕ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਹੀਟਿੰਗ ਫਰਨੇਸ ਵਿੱਚ ਪੀਵੀਟੀ ਵਾਧੇ ਦਾ ਥਰਮਲ ਜ਼ੋਨ ਚਿੱਤਰ ਅਤੇ ਜਾਲ ਦਾ ਮਾਡਲ।

ਕਿਉਂਕਿ HTCVD ਅਤੇ PVT ਵਿਧੀਆਂ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਮੋਰਚੇ 'ਤੇ ਗੈਸ-ਠੋਸ ਪੜਾਅ ਸੰਤੁਲਨ ਦੇ ਅਧੀਨ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਧਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ, HTCVD ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ SiC ਦੇ ਸਫਲ ਤੇਜ਼ ਵਾਧੇ ਨੇ ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ PVT ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ SiC ਦੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਚੁਣੌਤੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਆ। HTCVD ਵਿਧੀ ਇੱਕ ਗੈਸ ਸਰੋਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਪ੍ਰਵਾਹ-ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ PVT ਵਿਧੀ ਇੱਕ ਠੋਸ ਸਰੋਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਸਿੱਧੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਨਹੀਂ ਕਰਦੀ ਹੈ। PVT ਵਿਧੀ ਵਿੱਚ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਮੋਰਚੇ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤੀ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ ਨੂੰ ਤਾਪਮਾਨ ਵੰਡ ਨਿਯੰਤਰਣ ਦੁਆਰਾ ਠੋਸ ਸਰੋਤ ਦੀ ਉੱਚਿਤਤਾ ਦਰ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਵਿਹਾਰਕ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਵੰਡ ਦਾ ਸਟੀਕ ਨਿਯੰਤਰਣ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਆਸਾਨ ਨਹੀਂ ਹੈ।
PVT ਰਿਐਕਟਰ ਵਿੱਚ ਸਰੋਤ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਵਧਾ ਕੇ, ਸਰੋਤ ਦੀ ਉੱਚਿਤਤਾ ਦਰ ਨੂੰ ਵਧਾ ਕੇ SiC ਦੀ ਵਿਕਾਸ ਦਰ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸਥਿਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਮੋਰਚੇ 'ਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨਿਯੰਤਰਣ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ। ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਾਏ ਬਿਨਾਂ ਵਿਕਾਸ ਦਰ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ, ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਮੋਰਚੇ 'ਤੇ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ HTCVD ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ SiC ਵਿਕਾਸ ਦੁਆਰਾ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਕੈਪ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਪਾਸੇ ਨਾਕਾਫ਼ੀ ਲੰਬਕਾਰੀ ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਮੋਰਚੇ 'ਤੇ ਇਕੱਠੀ ਹੋਈ ਗਰਮੀ ਨੂੰ ਥਰਮਲ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਾਸ ਵਾਲੀ ਸਤ੍ਹਾ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਾ ਦੇਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਵਾਧੂ ਸਤਹਾਂ, ਭਾਵ, ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਵਿਕਾਸ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
PVT ਵਿਧੀ ਵਿੱਚ ਪੁੰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਅਤੇ ਰੀਕ੍ਰਿਸਟਾਲਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੋਵੇਂ HTCVD ਵਿਧੀ ਨਾਲ ਬਹੁਤ ਮਿਲਦੀਆਂ-ਜੁਲਦੀਆਂ ਹਨ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਉਹ SiC ਸਰੋਤ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹਨ। ਇਸਦਾ ਅਰਥ ਇਹ ਹੈ ਕਿ SiC ਦਾ ਤੇਜ਼ ਵਾਧਾ ਉਦੋਂ ਵੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ SiC ਸਰੋਤ ਦੀ ਉੱਚਿਤਤਾ ਦਰ ਕਾਫ਼ੀ ਉੱਚੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪੀਵੀਟੀ ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਉੱਚ ਵਿਕਾਸ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਉੱਚ-ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਾਲੇ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਕਈ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਹਨ। ਵਪਾਰਕ ਪਾਊਡਰ ਵਿੱਚ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਛੋਟੇ ਅਤੇ ਵੱਡੇ ਕਣਾਂ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਸਤਹੀ ਊਰਜਾ ਦੇ ਅੰਤਰਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਛੋਟੇ ਕਣਾਂ ਵਿੱਚ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਉੱਚ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵੱਡੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਅੱਗੇ ਉੱਤਮਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਸੰਘਣਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕਿਉਂਕਿ ਠੋਸ SiC ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ C ਅਤੇ Si, SiC2 ਅਤੇ Si2C ਵਰਗੀਆਂ ਭਾਫ਼ਾਂ ਦੀਆਂ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਕੰਪੋਜ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਠੋਸ C ਲਾਜ਼ਮੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਣਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ SiC ਸਰੋਤ PVT ਵਿਧੀ ਵਿੱਚ ਉੱਤਮ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਬਣਿਆ ਠੋਸ C ਕਾਫ਼ੀ ਛੋਟਾ ਅਤੇ ਹਲਕਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਿਕਾਸ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ, ਛੋਟੇ C ਕਣ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ "C ਧੂੜ" ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਪੁੰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦੁਆਰਾ ਬਲੌਰ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਵਧੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਅਤੇ C ਧੂੜ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ, SiC ਸਰੋਤ ਦੇ ਕਣ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 200 μm ਤੋਂ ਘੱਟ ਦੇ ਵਿਆਸ ਤੱਕ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਹੌਲੀ ਪੁੰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਅਤੇ ਫਲੋਟਿੰਗ ਨੂੰ ਬਾਹਰ ਰੱਖਣ ਲਈ ਵਿਕਾਸ ਦਰ ∼0.4 mm/h ਤੋਂ ਵੱਧ ਨਹੀਂ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ। ਸੀ ਧੂੜ. ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਅਤੇ C ਧੂੜ ਵਧੇ ਹੋਏ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਵਿਗਾੜ ਵੱਲ ਅਗਵਾਈ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜੋ PVT ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ SiC ਦੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਮੁੱਖ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਹਨ।
ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਛੋਟੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਬਿਨਾਂ ਕੁਚਲੇ CVD-SiC ਸਰੋਤਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਮਜ਼ਬੂਤ ​​​​ਪੁੰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦੇ ਅਧੀਨ ਫਲੋਟਿੰਗ C ਧੂੜ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਦੇ ਹੋਏ. ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਥਰਮਲ ਜ਼ੋਨ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ SiC ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਮਲਟੀਫਿਜ਼ਿਕਸ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ-ਅਧਾਰਿਤ PVT ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ ਸਿਮੂਲੇਟਿਡ ਤਾਪਮਾਨ ਵੰਡ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਚਿੱਤਰ 3a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 3: (a) ਸੀਮਿਤ ਤੱਤ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ PVT ਰਿਐਕਟਰ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਮੋਰਚੇ ਦੇ ਨੇੜੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਵੰਡ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ, ਅਤੇ (b) ਧੁਰੀ ਸਮਮਿਤੀ ਰੇਖਾ ਦੇ ਨਾਲ ਲੰਬਕਾਰੀ ਤਾਪਮਾਨ ਵੰਡ।
0.3 ਤੋਂ 0.8 mm/h ਦੀ ਵਿਕਾਸ ਦਰ 'ਤੇ 1 °C/mm ਤੋਂ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਦੇ ਅਧੀਨ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਂ ਨੂੰ ਵਧਣ ਲਈ ਆਮ ਥਰਮਲ ਜ਼ੋਨ ਸੈਟਿੰਗਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਥਰਮਲ ਜ਼ੋਨ ਸੈਟਿੰਗਾਂ ਵਿੱਚ ∼ ਦਾ ਇੱਕ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਵੱਡਾ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡਐਂਟ ਹੈ। ∼2268°C ਦੇ ਵਾਧੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ 3.8 °C/mm। ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਮੁੱਲ HTCVD ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ 2.4 mm/h ਦੀ ਦਰ ਨਾਲ SiC ਦੇ ਤੇਜ਼ ਵਾਧੇ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾਯੋਗ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ∼14 °C/mm 'ਤੇ ਸੈੱਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 3b ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਏ ਗਏ ਲੰਬਕਾਰੀ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਵੰਡ ਤੋਂ, ਅਸੀਂ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਕਿ ਕੋਈ ਉਲਟ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਜੋ ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਮੋਰਚੇ ਦੇ ਨੇੜੇ ਮੌਜੂਦ ਨਹੀਂ ਸੀ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਾਹਿਤ ਵਿੱਚ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।
PVT ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨੂੰ CVD-SiC ਸਰੋਤ ਤੋਂ 4 ਘੰਟਿਆਂ ਲਈ ਉਗਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 2 ਅਤੇ 3 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਵਧੇ ਹੋਏ SiC ਤੋਂ ਇੱਕ ਪ੍ਰਤੀਨਿਧੀ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧਾ ਚਿੱਤਰ 4a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 4a ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਦਰ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 5.84 mm ਅਤੇ 1.46 mm/h ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 4a ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਏ ਗਏ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ, ਪੌਲੀਟਾਈਪ, ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਸ਼ੁੱਧਤਾ 'ਤੇ SiC ਸਰੋਤ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 4b-e ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 4b ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਟੋਮੋਗ੍ਰਾਫੀ ਚਿੱਤਰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਦਾ ਵਾਧਾ ਸਬ-ਅਨੁਕੂਲ ਵਿਕਾਸ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਕਨਵੈਕਸ-ਆਕਾਰ ਦਾ ਸੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਚਿੱਤਰ 4c ਵਿੱਚ ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਰਮਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਨੇ ਬਿਨਾਂ ਕਿਸੇ ਪੌਲੀਟਾਈਪ ਸੰਮਿਲਨ ਦੇ 4H-SiC ਦੇ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਪੜਾਅ ਵਜੋਂ ਵਧੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕੀਤੀ ਹੈ। ਐਕਸ-ਰੇ ਰੌਕਿੰਗ ਕਰਵ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ (0004) ਚੋਟੀ ਦਾ FWHM ਮੁੱਲ 18.9 ਆਰਕਸੈਕਿੰਡ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ਚੰਗੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਗੁਣਵੱਤਾ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਵੀ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 4: (a) ਵਧਿਆ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ (1.46 mm/h ਦੀ ਵਾਧਾ ਦਰ) ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਮੁਲਾਂਕਣ ਦੇ ਨਤੀਜੇ (b) ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਟੋਮੋਗ੍ਰਾਫੀ, (c) ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਰਮਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ, (d) ਐਕਸ-ਰੇ ਰੌਕਿੰਗ ਕਰਵ, ਅਤੇ ( e) ਐਕਸ-ਰੇ ਟੌਪੋਗ੍ਰਾਫੀ.

ਚਿੱਤਰ 4e ਵਧੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਪਾਲਿਸ਼ਡ ਵੇਫਰ ਵਿੱਚ ਸਫੈਦ ਬੀਮ ਐਕਸ-ਰੇ ਟੌਪੋਗ੍ਰਾਫੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਖੁਰਚਿਆਂ ਅਤੇ ਥਰਿੱਡਿੰਗ ਡਿਸਲੋਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਵਧੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਵਿਸਥਾਪਨ ਘਣਤਾ ∼3000 ea/cm² ਮਾਪੀ ਗਈ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ਸੀਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਡਿਸਲੋਕੇਸ਼ਨ ਘਣਤਾ ਤੋਂ ਥੋੜ੍ਹਾ ਵੱਧ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ∼2000 ea/cm² ਸੀ। ਵਧੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਵਪਾਰਕ ਵੇਫਰਾਂ ਦੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਗੁਣਵੱਤਾ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਤੁਲਨਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੱਟ ਡਿਸਲੋਕੇਸ਼ਨ ਘਣਤਾ ਹੋਣ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਦਿਲਚਸਪ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ, ਵੱਡੇ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਦੇ ਤਹਿਤ ਕੁਚਲਿਆ CVD-SiC ਸਰੋਤ ਦੇ ਨਾਲ PVT ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਾਧਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਵਧੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ B, Al, ਅਤੇ N ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 2.18 × 10¹⁶, 7.61 × 10¹⁵, ਅਤੇ 1.98 × 10¹⁹ ਪਰਮਾਣੂ/cm³ ਸਨ। ਵਧੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ P ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਖੋਜ ਸੀਮਾ (<1.0 × 10¹⁴ ਪਰਮਾਣੂ/cm³) ਤੋਂ ਘੱਟ ਸੀ। ਚਾਰਜ ਕੈਰੀਅਰਾਂ ਲਈ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਕਾਫ਼ੀ ਘੱਟ ਸੀ, N ਨੂੰ ਛੱਡ ਕੇ, ਜਿਸ ਨੂੰ CVD ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਜਾਣਬੁੱਝ ਕੇ ਡੋਪ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।
ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧਾ ਵਪਾਰਕ ਉਤਪਾਦਾਂ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਛੋਟੇ ਪੈਮਾਨੇ 'ਤੇ ਸੀ, PVT ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ CVD-SiC ਸਰੋਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਚੰਗੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਗੁਣਵੱਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਤੇਜ਼ SiC ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਸਫਲ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹਨ। ਕਿਉਂਕਿ CVD-SiC ਸਰੋਤ, ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਰੱਦ ਕੀਤੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਨੂੰ ਰੀਸਾਈਕਲਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਲਾਗਤ-ਮੁਕਾਬਲੇ ਵਾਲੇ ਹਨ, ਅਸੀਂ ਉਮੀਦ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ SiC ਪਾਊਡਰ ਸਰੋਤਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ SiC ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਵਰਤੋਂ. SiC ਦੇ ਤੇਜ਼ ਵਾਧੇ ਲਈ CVD-SiC ਸਰੋਤਾਂ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਲਈ, PVT ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਵੰਡ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ, ਭਵਿੱਖ ਦੀ ਖੋਜ ਲਈ ਹੋਰ ਸਵਾਲ ਖੜ੍ਹੇ ਕਰਦੇ ਹੋਏ।

ਸਿੱਟਾ
ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਪੀਵੀਟੀ ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਹਾਲਤਾਂ ਵਿੱਚ ਕੁਚਲੇ CVD-SiC ਬਲਾਕਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਤੇਜ਼ SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਦਾ ਸਫਲ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਦਿਲਚਸਪ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ, SiC ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਤੇਜ਼ ਵਾਧੇ ਨੂੰ PVT ਵਿਧੀ ਨਾਲ SiC ਸਰੋਤ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਮਹਿਸੂਸ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਸ ਵਿਧੀ ਤੋਂ SiC ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਵੱਡੇ ਪੈਮਾਨੇ ਦੀ ਉਤਪਾਦਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਾਧਾ ਕਰਨ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਆਖਰਕਾਰ SiC ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਦੀ ਯੂਨਿਟ ਲਾਗਤ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਪਾਵਰ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ।