SiC ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧିରେ ବିହନ ସ୍ଫଟିକ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରକ୍ରିୟା |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC)ସାମଗ୍ରୀର ଏକ ବ୍ୟାପକ ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍, ଉଚ୍ଚ ଥର୍ମାଲ୍ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି, ଉଚ୍ଚ କ୍ରିକେଟ୍ ବ୍ରେକଡାଉନ୍ ଫିଲ୍ଡ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ସ୍ୟାଚୁରେଟେଡ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଡ୍ରାଇଫ୍ ବେଗର ସୁବିଧା ରହିଛି, ଯାହା ଏହାକୁ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଉତ୍ପାଦନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ପ୍ରତିଜ୍ଞାକାରୀ କରିଥାଏ | SiC ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ସାଧାରଣତ the ଭ physical ତିକ ବାଷ୍ପ ପରିବହନ (PVT) ପଦ୍ଧତି ମାଧ୍ୟମରେ ଉତ୍ପାଦିତ ହୁଏ | ଏହି ପଦ୍ଧତିର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପଦକ୍ଷେପଗୁଡିକ ଏକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍ ତଳେ SiC ପାଉଡର ରଖିବା ଏବଂ କ୍ରୁସିବଲ୍ ଉପରେ ଏକ SiC ବିହନ ସ୍ଫଟିକ୍ ରଖିବା ସହିତ ଜଡିତ | ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ |କ୍ରୁଶବିଦ୍ଧSiC ର ସବଲିମିସନ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ଉତ୍ତାପ ହୁଏ, ଯାହା ଦ୍ Si ାରା SiC ପାଉଡର ବାଷ୍ପ ଚରଣ ପଦାର୍ଥରେ କ୍ଷୟ ହୋଇଯାଏ ଯେପରିକି Si ବାଷ୍ପ, Si2C, ଏବଂ SiC2 | ଅକ୍ଷୀୟ ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ୍ର ପ୍ରଭାବରେ, ଏହି ବାଷ୍ପୀଭୂତ ପଦାର୍ଥଗୁଡିକ ସିସି ସିଡ୍ ସ୍ଫଟିକରେ ସ୍ଫଟିକ ହୋଇ ସିସି ବିହନ ସ୍ଫଟିକ ପୃଷ୍ଠରେ କ୍ରୁସିବଲ୍ ଏବଂ କଣ୍ଡେନ୍ସର ଉପରି ଭାଗରେ ବ im ଼ିଯାଏ |

ସମ୍ପ୍ରତି, ବ୍ୟବହୃତ ବିହନ ସ୍ଫଟିକର ବ୍ୟାସ |SiC ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି |ଲକ୍ଷ୍ୟ ସ୍ଫଟିକ୍ ବ୍ୟାସ ସହିତ ମେଳ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ | ଅଭିବୃଦ୍ଧି ସମୟରେ, ବିହନ ସ୍ଫଟିକ୍ ଆଡେସିଭ୍ ବ୍ୟବହାର କରି କ୍ରୁସିବଲ୍ ଉପରେ ଥିବା ବିହନ ଧାରକ ଉପରେ ସ୍ଥିର କରାଯାଇଥାଏ | ଅବଶ୍ୟ, ବିହନ ସ୍ଫଟିକକୁ ଠିକ୍ କରିବାର ଏହି ପଦ୍ଧତି, ବିହନ ଧାରକଙ୍କ ପୃଷ୍ଠର ସଠିକତା ଏବଂ ଆଡେସିଭ୍ ଆବରଣର ସମାନତା ଭଳି କାରଣ ହେତୁ ଆଡେସିଭ୍ ସ୍ତରରେ ଭଏସ୍ ଭଳି ସମସ୍ୟା ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ, ଯାହା ଷୋଡଶାଳିଆ ଶୂନ୍ୟ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ | ଏଥିମଧ୍ୟରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପ୍ଲେଟର ସମତଳତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା, ଆଡେସିଭ୍ ସ୍ତରର ଘନତାର ସମାନତା ବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ଏକ ନମନୀୟ ବଫର୍ ସ୍ତର ଯୋଗ କରିବା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ | ଏହି ପ୍ରୟାସ ସତ୍ତ୍, େ, ଆଡେସିଭ୍ ସ୍ତରର ଘନତା ସହିତ ସମସ୍ୟା ରହିଛି, ଏବଂ ବିହନ ସ୍ଫଟିକ୍ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ହେବାର ଆଶଙ୍କା ଅଛି | ବଣ୍ଡିଂ ପଦ୍ଧତି ଗ୍ରହଣ କରି |ୱେଫର୍ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପେପରକୁ ଏବଂ ଏହାକୁ କ୍ରୁସିବଲ୍ ର ଶୀର୍ଷରେ ଓଭରଲିପ୍ କରିବା ପାଇଁ, ଆଡେସିଭ୍ ସ୍ତରର ଘନତାକୁ ଉନ୍ନତ କରାଯାଇପାରିବ ଏବଂ ୱେଫର୍ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତାକୁ ରୋକାଯାଇପାରିବ |

ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଯୋଜନା:
ପରୀକ୍ଷଣରେ ବ୍ୟବହୃତ ୱାଫର୍ ବ୍ୟବସାୟିକ ଭାବରେ ଉପଲବ୍ଧ |6-ଇଞ୍ଚ N- ପ୍ରକାର SiC ୱାଫର୍ |। ଏକ ସ୍ପିନ୍ କୋଟର ବ୍ୟବହାର କରି ଫଟୋଗ୍ରାଫିଷ୍ଟ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଏ | ଏକ ବିକଶିତ ବିହନ ହଟ୍-ପ୍ରେସ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ଆଡେସିନ୍ ହାସଲ ହୁଏ |

1.1 ବିହନ ସ୍ଫଟିକ୍ ଫିକ୍ସିଂ ସ୍କିମ୍:
ସମ୍ପ୍ରତି, ସିସି ବିହନ ସ୍ଫଟିକ୍ ଆଡେସିନ୍ ସ୍କିମ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ଦୁଇଟି ଶ୍ରେଣୀରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ: ଆଡେସିଭ୍ ପ୍ରକାର ଏବଂ ସସପେନ୍ସନ୍ ପ୍ରକାର |

ଆଡେସିଭ୍ ପ୍ରକାର ସ୍କିମ୍ (ଚିତ୍ର 1): ଏଥିରେ ବନ୍ଧନ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ |SiC ୱାଫର୍ |ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ବ୍ୟବଧାନକୁ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପ୍ଲେଟକୁ ଏକ ବଫର୍ ସ୍ତର ଭାବରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପେପରକୁ |SiC ୱାଫର୍ |ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପ୍ଲେଟ୍ | ପ୍ରକୃତ ଉତ୍ପାଦନରେ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କାଗଜ ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପ୍ଲେଟ୍ ମଧ୍ୟରେ ବନ୍ଧନ ଶକ୍ତି ଦୁର୍ବଳ ଅଟେ, ଯାହା ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ବାରମ୍ବାର ବିହନ ସ୍ଫଟିକ୍ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ହୋଇଯାଏ, ଫଳସ୍ୱରୂପ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ବିଫଳ ହୁଏ |

ନିଲମ୍ବନ ପ୍ରକାର ଯୋଜନା (ଚିତ୍ର 2): ସାଧାରଣତ ,, ଗ୍ଲୁ କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ କିମ୍ବା ଆବରଣ ପ୍ରଣାଳୀ ବ୍ୟବହାର କରି SiC ୱେଫର୍ ର ବନ୍ଧନ ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ଘନ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ | TheSiC ୱାଫର୍ |ତାପରେ ଦୁଇଟି ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପ୍ଲେଟ୍ ମଧ୍ୟରେ ଚାପି ହୋଇ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍ ଉପରେ ରଖାଯାଇଥାଏ, ସ୍ଥିରତା ସୁନିଶ୍ଚିତ କରୁଥିବାବେଳେ କାର୍ବନ ଫିଲ୍ମ ୱେଫରକୁ ସୁରକ୍ଷା ଦେଇଥାଏ | ଅବଶ୍ୟ, ଆବରଣ ମାଧ୍ୟମରେ କାର୍ବନ ଫିଲ୍ମ ତିଆରି କରିବା ବ୍ୟୟବହୁଳ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ନୁହେଁ | ଗ୍ଲୁ କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତି ଅସଙ୍ଗତ କାର୍ବନ ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର ଗୁଣବତ୍ତା ଉତ୍ପାଦନ କରିଥାଏ, ଯାହା ଦୃ strong ଆଡିଶିନ୍ ସହିତ ଏକ ସଂପୂର୍ଣ୍ଣ ଘନ କାର୍ବନ ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର ପାଇବା କଷ୍ଟକର କରିଥାଏ | ଅତିରିକ୍ତ ଭାବରେ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପ୍ଲେଟଗୁଡିକ ବନ୍ଦ କରିବା ଦ୍ୱାରା ଏହାର ପୃଷ୍ଠର କିଛି ଅଂଶକୁ ଅବରୋଧ କରି ୱେଫରର ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଅଭିବୃଦ୍ଧି କ୍ଷେତ୍ର କମିଯାଏ |

ଉପରୋକ୍ତ ଦୁଇଟି ସ୍କିମ୍ ଉପରେ ଆଧାର କରି ଏକ ନୂତନ ଆଡେସିଭ୍ ଏବଂ ଓଭରଲିପ୍ ସ୍କିମ୍ ପ୍ରସ୍ତାବିତ (ଚିତ୍ର 3):

ଆଲୁ କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି ସିସି ୱେଫର୍ ର ବନ୍ଧନ ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଘନ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ସୃଷ୍ଟି କରାଯାଇଥାଏ, ଯାହା ଆଲୋକରେ କ large ଣସି ବଡ଼ ଆଲୋକ ଲିକ୍ ହୋଇନଥାଏ |
କାର୍ବନ ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର ସହିତ ଆଚ୍ଛାଦିତ ସିସି ୱେଫର୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କାଗଜରେ ବନ୍ଧା ହୋଇଛି, ବନ୍ଧନ ପୃଷ୍ଠଟି କାର୍ବନ ଫିଲ୍ମ ପାର୍ଶ୍ୱ ଅଟେ | ଆଡେସିଭ୍ ସ୍ତର ଆଲୋକ ତଳେ ସମାନ ଭାବରେ କଳା ଦେଖାଯିବା ଉଚିତ |
ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପେପର ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପ୍ଲେଟ୍ ଦ୍ୱାରା ଚାପି ହୋଇ ସ୍ଫଟିକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଉପରେ ସ୍ଥଗିତ |

1.2 ଆଡେସିଭ୍:
ଫଟୋଗ୍ରାଫିଷ୍ଟର ସାନ୍ଦ୍ରତା ଚଳଚ୍ଚିତ୍ରର ଘନତା ସମାନତାକୁ ଯଥେଷ୍ଟ ପ୍ରଭାବିତ କରିଥାଏ | ସମାନ ସ୍ପିନ୍ ବେଗରେ, ନିମ୍ନ ସାନ୍ଦ୍ରତା ପତଳା ଏବଂ ଅଧିକ ସମାନ ଆଡେସିଭ୍ ଫିଲ୍ମରେ ପରିଣତ ହୁଏ | ତେଣୁ, ପ୍ରୟୋଗ ଆବଶ୍ୟକତା ମଧ୍ୟରେ ଏକ ସ୍ୱଳ୍ପ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଫଟୋଗ୍ରାଫି ଚୟନ କରାଯାଏ |

ପରୀକ୍ଷଣ ସମୟରେ, ଏହା ଦେଖାଗଲା ଯେ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ଆଡେସିଭ୍ ର ସାନ୍ଦ୍ରତା କାର୍ବନ ଫିଲ୍ମ ଏବଂ ୱେଫର ମଧ୍ୟରେ ବନ୍ଧନ ଶକ୍ତି ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ | ଉଚ୍ଚ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏକ ସ୍ପିନ୍ କୋଟର ବ୍ୟବହାର କରି ସମାନ ଭାବରେ ପ୍ରୟୋଗ କରିବା କଷ୍ଟକର କରିଥାଏ, ଯେତେବେଳେ କମ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଦୁର୍ବଳ ବନ୍ଧନ ଶକ୍ତିରେ ପରିଣତ ହୁଏ, ଯାହା ଆଡେସିଭ୍ ପ୍ରବାହ ଏବଂ ବାହ୍ୟ ଚାପ କାରଣରୁ ପରବର୍ତ୍ତୀ ବନ୍ଧନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ କାର୍ବନ ଫିଲ୍ମ ଫାଟିଯାଏ | ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଅନୁସନ୍ଧାନ ମାଧ୍ୟମରେ, କାର୍ବନାଇଜିଂ ଆଡେସିଭ୍ ର ସାନ୍ଦ୍ରତା 100 mPa · s ବୋଲି ସ୍ଥିର ହେଲା, ଏବଂ ବନ୍ଧନ ଆଡେସିଭ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା 25 mPa · s ରେ ସ୍ଥିର ହେଲା |

1.3 କାର୍ଯ୍ୟ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ:
ସିସି ୱେଫର୍ ଉପରେ କାର୍ବନ ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର ସୃଷ୍ଟି କରିବାର ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସିସି ୱେଫର୍ ପୃଷ୍ଠଭୂମିରେ ଥିବା ଆଡେସିଭ୍ ସ୍ତରକୁ କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ, ଯାହାକୁ ଏକ ଖାଲି କିମ୍ବା ଆର୍ଗନ୍-ସୁରକ୍ଷିତ ପରିବେଶରେ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ | ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଫଳାଫଳ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ଏକ ଉଚ୍ଚ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ଅପେକ୍ଷା ଏକ ଆର୍ଗନ୍-ସଂରକ୍ଷିତ ପରିବେଶ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ସୃଷ୍ଟି ପାଇଁ ଅଧିକ ଅନୁକୂଳ ଅଟେ | ଯଦି ଏକ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ପରିବେଶ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ସ୍ତର ≤1 ପା ହେବା ଉଚିତ |

SiC ବିହନ ସ୍ଫଟିକକୁ ବାନ୍ଧିବା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ SiC ୱେଫରକୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପ୍ଲେଟ୍ / ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପେପରରେ ବାନ୍ଧିବା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ | ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଉପରେ ଅମ୍ଳଜାନର କ୍ଷତିକାରକ ପ୍ରଭାବକୁ ବିଚାରକୁ ନେଇ, ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନରେ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ | ଆଡେସିଭ୍ ସ୍ତର ଉପରେ ବିଭିନ୍ନ ଶୂନ୍ୟ ସ୍ତରର ପ୍ରଭାବ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିଲା | ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ସାରଣୀ 1 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ ସ୍ୱଳ୍ପ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନରେ, ବାୟୁରେ ଥିବା ଅମ୍ଳଜାନ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ସଂପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ଅପସାରଣ କରାଯାଇ ନଥାଏ, ଯାହା ଅସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଆଡେସିଭ୍ ସ୍ତରକୁ ନେଇଥାଏ | ଯେତେବେଳେ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ସ୍ତର 10 ପା ତଳେ ଥାଏ, ଆଡେସିଭ୍ ସ୍ତରରେ ଅମ୍ଳଜାନ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକର କ୍ଷତିକାରକ ପ୍ରଭାବ ଯଥେଷ୍ଟ କମିଯାଏ | ଯେତେବେଳେ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ସ୍ତର 1 ପା ତଳେ ଥାଏ, କ୍ଷତିକାରକ ପ୍ରଭାବ ସଂପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ଦୂର ହୋଇଯାଏ |