ସମ୍ବାଦ - ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ର ଗଠନ ଏବଂ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା |

ପ୍ରଥମେ, SiC ସ୍ଫଟିକର ଗଠନ ଏବଂ ଗୁଣ |.

SiC ହେଉଛି ଏକ ବାଇନାରୀ ଯ ound ଗିକ ଯାହାକି Si ଉପାଦାନ ଏବଂ C ଉପାଦାନ ଦ୍ୱାରା 1: 1 ଅନୁପାତରେ ଗଠିତ, ଅର୍ଥାତ୍ 50% ସିଲିକନ୍ (ସି) ଏବଂ 50% କାର୍ବନ (C), ଏବଂ ଏହାର ମ basic ଳିକ ଗଠନମୂଳକ ଏକକ ହେଉଛି SI-C ଟେଟ୍ରାଡ୍ରନ୍ |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଟେଟ୍ରେଡ୍ରନ୍ ଗଠନର ସ୍କିମେଟିକ୍ ଚିତ୍ର |

ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ସି ପରମାଣୁଗୁଡିକ ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ, ଏକ ଆପଲ୍ ସହିତ ସମାନ, ଏବଂ C ପରମାଣୁଗୁଡିକ ବ୍ୟାସ ଛୋଟ, କମଳା ସହିତ ସମାନ, ଏବଂ ସମାନ ସଂଖ୍ୟକ କମଳା ଏବଂ ଆପଲ୍ ଏକତ୍ର ହୋଇ ଏକ SiC ସ୍ଫଟିକ୍ ଗଠନ କରାଯାଏ |

SiC ହେଉଛି ଏକ ବାଇନାରୀ ଯ ound ଗିକ, ଯେଉଁଥିରେ ସି-ସି ବଣ୍ଡ ପରମାଣୁ ବ୍ୟବଧାନ 3.89 A, ଏହି ବ୍ୟବଧାନକୁ କିପରି ବୁ to ିବେ? ବର୍ତ୍ତମାନ, ବଜାରରେ ସବୁଠାରୁ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଲିଥୋଗ୍ରାଫି ମେସିନ୍ରେ 3nm ର ଲିଥୋଗ୍ରାଫି ସଠିକତା ଅଛି, ଯାହା 30A ଦୂରତା ଅଟେ, ଏବଂ ଲିଥୋଗ୍ରାଫି ସଠିକତା ପରମାଣୁ ଦୂରତାଠାରୁ 8 ଗୁଣ ଅଧିକ |

ସି-ସି ବଣ୍ଡ ଶକ୍ତି ହେଉଛି 310 kJ / mol, ତେଣୁ ଆପଣ ବୁ understand ିପାରିବେ ଯେ ବଣ୍ଡ ଶକ୍ତି ହେଉଛି ଏହି ଶକ୍ତି ଯାହା ଏହି ଦୁଇଟି ପରମାଣୁକୁ ଅଲଗା କରିଦିଏ, ଏବଂ ବଣ୍ଡ ଶକ୍ତି ଯେତେ ଅଧିକ, ତୁମେ ଅଲଗା କରିବାକୁ ଆବଶ୍ୟକ କରୁଥିବା ଶକ୍ତି ଅଧିକ |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଟେଟ୍ରେଡ୍ରନ୍ ଗଠନର ସ୍କିମେଟିକ୍ ଚିତ୍ର |

ଆମେ ଜାଣୁ ଯେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ପଦାର୍ଥ ପରମାଣୁ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ, ଏବଂ ଏକ ସ୍ଫଟିକର ଗଠନ ହେଉଛି ପରମାଣୁର ନିୟମିତ ବ୍ୟବସ୍ଥା, ଯାହାକୁ ନିମ୍ନଲିଖିତ ପରି ଏକ ଦୂରଗାମୀ କ୍ରମ କୁହାଯାଏ | କ୍ଷୁଦ୍ରତମ ସ୍ଫଟିକ୍ ୟୁନିଟ୍ କୁ ଏକ କୋଷ କୁହାଯାଏ, ଯଦି କୋଷଟି ଏକ ଘନ ଗଠନ, ଏହାକୁ ଏକ ଘନିଷ୍ଠ ପ୍ୟାକ୍ ହୋଇଥିବା ଘନ କୁହାଯାଏ, ଏବଂ କୋଷଟି ଏକ ଷୋଡଶାଳିଆ ଗଠନ, ଏହାକୁ ଏକ ଘନିଷ୍ଠ ଷୋଡଶାଳୀ କୁହାଯାଏ |

ସାଧାରଣ ସିସି ସ୍ଫଟିକ୍ ପ୍ରକାରଗୁଡିକରେ 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC, 15R-SiC ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ | c ଅକ୍ଷ ଦିଗରେ ସେମାନଙ୍କର ଷ୍ଟାକିଂ କ୍ରମ ଚିତ୍ରରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି |

ସେଥିମଧ୍ୟରୁ, 4H-SiC ର ମ basic ଳିକ ଷ୍ଟାକିଂ କ୍ରମ ହେଉଛି ABCB ...; 6H-SiC ର ମ basic ଳିକ ଷ୍ଟାକିଂ କ୍ରମ ହେଉଛି ABCACB ...; 15R-SiC ର ମ basic ଳିକ ଷ୍ଟାକିଂ କ୍ରମ ହେଉଛି ABCACBCABACABCB ...।

ଏହାକୁ ଘର ନିର୍ମାଣ ପାଇଁ ଏକ ଇଟା ଭାବରେ ଦେଖାଯାଇପାରେ, କିଛି ଘର ଇଟା ଗୁଡିକରେ ରଖିବାର ତିନୋଟି ଉପାୟ ଅଛି, କେତେକରେ ରଖିବାର ଚାରୋଟି ଉପାୟ ଅଛି, କେତେକରେ six ଟି ଉପାୟ ଅଛି |
ଏହି ସାଧାରଣ SiC ସ୍ଫଟିକ୍ ପ୍ରକାରର ମ basic ଳିକ କକ୍ଷ ପାରାମିଟରଗୁଡିକ ସାରଣୀରେ ପ୍ରଦର୍ଶିତ ହୋଇଛି:

A, b, c ଏବଂ କୋଣଗୁଡ଼ିକର ଅର୍ଥ କ’ଣ? ଏକ ସିସି ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟରର କ୍ଷୁଦ୍ରତମ ୟୁନିଟ୍ ସେଲର ଗଠନକୁ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଇଛି:

ସମାନ କକ୍ଷ କ୍ଷେତ୍ରରେ, ସ୍ଫଟିକ୍ ସଂରଚନା ମଧ୍ୟ ଭିନ୍ନ ହେବ, ଏହା ଯେପରି ଆମେ ଲଟେରୀ କିଣିବା, ଜିତିବା ସଂଖ୍ୟା ହେଉଛି 1, 2, 3, ଆପଣ 1, 2, 3 ତିନୋଟି ନମ୍ବର କିଣିଛନ୍ତି, କିନ୍ତୁ ଯଦି ସଂଖ୍ୟା ସଜାଯାଇଛି | ଭିନ୍ନ ଭାବରେ, ଜିତିବାର ପରିମାଣ ଅଲଗା, ତେଣୁ ସମାନ ସ୍ଫଟିକର ସଂଖ୍ୟା ଏବଂ କ୍ରମକୁ ସମାନ ସ୍ଫଟିକ କୁହାଯାଇପାରେ |
ନିମ୍ନଲିଖିତ ଚିତ୍ରଟି ଦୁଇଟି ସାଧାରଣ ଷ୍ଟାକିଂ ମୋଡ୍ ଦେଖାଏ, କେବଳ ଉପର ପରମାଣୁର ଷ୍ଟାକିଂ ମୋଡରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ, ସ୍ଫଟିକ୍ ସଂରଚନା ଭିନ୍ନ |

SiC ଦ୍ formed ାରା ଗଠିତ ସ୍ଫଟିକ୍ ସଂରଚନା ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ଦୃ strongly ଭାବରେ ଜଡିତ | 1900 ~ 2000 of ର ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାର କାର୍ଯ୍ୟ ଅଧୀନରେ, 3C-SiC ଏହାର ଗଠନମୂଳକ ସ୍ଥିରତା ହେତୁ ଧୀରେ ଧୀରେ ଷୋଡଶାଳିଆ SiC ପଲିଫର୍ମରେ ପରିଣତ ହେବ ଯେପରିକି 6H-SiC | ସିସି ପଲିମୋରଫ୍ ଗଠନ ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ 3C-SiC ର ଅସ୍ଥିରତା ମଧ୍ୟରେ ଦୃ strong ସମ୍ପର୍କ ହେତୁ ଏହା 3C-SiC ର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାରରେ ଉନ୍ନତି ଆଣିବା କଷ୍ଟକର, ଏବଂ ପ୍ରସ୍ତୁତି କଷ୍ଟକର | 4H-SiC ଏବଂ 6H-SiC ର ଷୋଡଶାଳିଆ ପ୍ରଣାଳୀ ସବୁଠାରୁ ସାଧାରଣ ଏବଂ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ସହଜ, ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ହେତୁ ବହୁଳ ଭାବରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଏ |

SiC ସ୍ଫଟିକରେ SI-C ବଣ୍ଡର ଲମ୍ବ ମାତ୍ର 1.89A, କିନ୍ତୁ ବନ୍ଧନ ଶକ୍ତି 4.53eV ପରି ଉଚ୍ଚ ଅଟେ | ତେଣୁ, ବନ୍ଧନ ସ୍ଥିତି ଏବଂ ଆଣ୍ଟି-ବଣ୍ଡିଂ ରାଜ୍ୟ ମଧ୍ୟରେ ଶକ୍ତି ସ୍ତରର ବ୍ୟବଧାନ ବହୁତ ବଡ, ଏବଂ ଏକ ବ୍ୟାପକ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଫାଙ୍କା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇପାରେ, ଯାହା ସି ଏବଂ ଗାଏର ଅନେକ ଗୁଣ | ଉଚ୍ଚ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଫାଙ୍କା ମୋଟେଇର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ସ୍ଫଟିକ୍ ସଂରଚନା ସ୍ଥିର ଅଟେ | ସଂପୃକ୍ତ ଶକ୍ତି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ସ୍ଥିର କାର୍ଯ୍ୟର ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଏବଂ ସରଳୀକୃତ ଉତ୍ତାପ ବିସ୍ତାର ସଂରଚନାକୁ ହୃଦୟଙ୍ଗମ କରିପାରିବ |

ସି-ସି ବଣ୍ଡର କଠିନ ବାନ୍ଧିବା ଦ୍ୱାରା ଲାଟାଇସ୍ ରେ ଏକ ଉଚ୍ଚ କମ୍ପନ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି, ଅର୍ଥାତ୍ ଏକ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଫୋନନ୍ ଥାଏ, ଯାହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଯେ ସିସି ସ୍ଫଟିକରେ ଏକ ଉଚ୍ଚ ସନ୍ତୁଳିତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗତିଶୀଳତା ଏବଂ ତାପଜ ଚାଳନା ଅଛି, ଏବଂ ଆନୁସଙ୍ଗିକ ଶକ୍ତି ବ electronic ଦ୍ୟୁତିକ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ଅଛି | ଉଚ୍ଚ ସୁଇଚ୍ ସ୍ପିଡ୍ ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା, ଯାହା ଡିଭାଇସ୍ ଅତ୍ୟଧିକ ତାପମାତ୍ରା ବିଫଳତାର ଆଶଙ୍କା ହ୍ରାସ କରେ | ଏଥିସହ, SiC ର ଉଚ୍ଚ ବ୍ରେକଡାଉନ୍ ଫିଲ୍ଡ ଶକ୍ତି ଏହାକୁ ଅଧିକ ଡୋପିଂ ଏକାଗ୍ରତା ହାସଲ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେଇଥାଏ ଏବଂ କମ୍ ପ୍ରତିରୋଧକତା ଥାଏ |

ଦ୍ୱିତୀୟତ Si, ସିସି ସ୍ଫଟିକ୍ ବିକାଶର ଇତିହାସ |

1905 ମସିହାରେ, ଡକ୍ଟର ହେନେରୀ ମୋଏସାନ କ୍ରାଟରରେ ଏକ ପ୍ରାକୃତିକ SiC ସ୍ଫଟିକ ଆବିଷ୍କାର କରିଥିଲେ, ଯାହାକୁ ସେ ହୀରାର ସଦୃଶ ବୋଲି ଜାଣିଥିଲେ ଏବଂ ଏହାର ନାମ ମୋସାନ ହୀରା ରଖିଥିଲେ |

ବାସ୍ତବରେ, ୧ 858585 ମସିହାରେ, ଆକେସନ୍ ସିଲିକା ସହିତ କୋକ୍ ମିଶ୍ରଣ କରି ଏହାକୁ ଏକ ବ electric ଦ୍ୟୁତିକ ଚୁଲିରେ ଗରମ କରି SiC ହାସଲ କରିଥିଲେ | ସେହି ସମୟରେ, ଲୋକମାନେ ଏହାକୁ ହୀରାର ମିଶ୍ରଣ ପାଇଁ ଭୁଲ୍ କରି ଏହାକୁ ଏମେରୀ ବୋଲି କହିଥିଲେ |

1892 ମସିହାରେ, ଆକେସନ୍ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଉନ୍ନତି ଆଣିଥିଲେ, ସେ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ବାଲି, କୋକ୍, ଅଳ୍ପ ପରିମାଣର କାଠ ଚିପ୍ସ ଏବଂ NaCl ମିଶ୍ରଣ କରିଥିଲେ ଏବଂ ଏହାକୁ ଏକ ବ electric ଦ୍ୟୁତିକ ଆର୍କ ଫର୍ଣ୍ଣେସରେ 2700 to ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରିଥିଲେ ଏବଂ ସଫଳତାର ସହିତ ସ୍କାଲ୍ ସିସି ସ୍ଫଟିକ୍ ହାସଲ କରିଥିଲେ | SiC ସ୍ଫଟିକଗୁଡିକ ସିନ୍ଥାଇଜ୍ କରିବାର ଏହି ପଦ୍ଧତି ଆକେସନ୍ ପଦ୍ଧତି ଭାବରେ ଜଣାଶୁଣା ଏବଂ ଶିଳ୍ପରେ SiC ଆବ୍ରାଶିଭ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରିବାର ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତ ପଦ୍ଧତି | ସିନ୍ଥେଟିକ୍ କଞ୍ଚାମାଲର କମ୍ ଶୁଦ୍ଧତା ଏବଂ ରୁଗ୍ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ହେତୁ ଆକେସନ୍ ପଦ୍ଧତି ଅଧିକ SiC ଅପରିଷ୍କାରତା, ଖରାପ ସ୍ଫଟିକ୍ ଅଖଣ୍ଡତା ଏବଂ ଛୋଟ ସ୍ଫଟିକ୍ ବ୍ୟାସ ଉତ୍ପାଦନ କରେ, ଯାହା ବଡ଼ ଆକାର, ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ପାଇଁ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଶିଳ୍ପର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା କଷ୍ଟକର | -କ୍ୱାଲିଟି ସ୍ଫଟିକ୍, ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପକରଣ ତିଆରିରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ |

ଲେଲି ଅଫ୍ ଫିଲିପ୍ସ ଲାବୋରେଟୋରୀ 1955 ରେ SiC ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ଏକ ନୂତନ ପଦ୍ଧତି ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଇଥିଲା | ଏହି ପଦ୍ଧତିରେ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପାତ୍ର ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, SiC ପାଉଡର ସ୍ଫଟିକ୍ SiC ସ୍ଫଟିକ୍ ବ growing ିବା ପାଇଁ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଏବଂ ପୃଥକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପୃଥକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ବ growing ୁଥିବା କଞ୍ଚାମାଲର କେନ୍ଦ୍ରରୁ ଏକ ଖାଲ ଅଞ୍ଚଳ | ବ growing ିବାବେଳେ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍ ଆର୍ କିମ୍ବା H2 ର ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ 2500 to ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ ହୁଏ, ଏବଂ ପେରିଫେରାଲ୍ SiC ପାଉଡର୍ ସବ୍ଲିମ୍ ହୋଇ ସି ଏବଂ ସି ବାଷ୍ପ ଚରଣ ପଦାର୍ଥରେ କ୍ଷୟ ହୋଇଯାଏ, ଏବଂ ଗ୍ୟାସ୍ ପରେ ମଧ୍ୟମ ଖାଲ ଅଞ୍ଚଳରେ SiC ସ୍ଫଟିକ୍ ବ grown ିଥାଏ | ପ୍ରବାହ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରସାରିତ ହୁଏ |

ତୃତୀୟତ Si, ସିସି ସ୍ଫଟିକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା |

ନିଜସ୍ୱ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ହେତୁ SiC ର ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି କଷ୍ଟକର | ଏହା ମୁଖ୍ୟତ due ହେତୁ ହୋଇଛି ଯେ ବାୟୁମଣ୍ଡଳୀୟ ଚାପରେ Si: C = 1: 1 ର ଷ୍ଟୋଇଚିଓମେଟ୍ରିକ୍ ଅନୁପାତ ସହିତ କ liquid ଣସି ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ନାହିଁ, ଏବଂ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟରର ବର୍ତ୍ତମାନର ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ବ୍ୟବହୃତ ଅଧିକ ପରିପକ୍ୱ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ଏହା ବୃଦ୍ଧି ହୋଇପାରିବ ନାହିଁ | ଶିଳ୍ପ - cZ ପଦ୍ଧତି, ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପଦ୍ଧତି | ତତ୍ତ୍ calc ିକ ଗଣନା ଅନୁଯାୟୀ, ଯେତେବେଳେ ଚାପ 10E5atm ରୁ ଅଧିକ ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା 3200 than ରୁ ଅଧିକ ଥାଏ, Si: C = 1: 1 ସମାଧାନର ଷ୍ଟୋଇଚିଓମେଟ୍ରିକ ଅନୁପାତ ମିଳିପାରିବ | ଏହି ସମସ୍ୟାକୁ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ବ scientists ଜ୍ଞାନିକମାନେ ଉଚ୍ଚ ସ୍ଫଟିକ ଗୁଣ, ବଡ଼ ଆକାର ଏବଂ ଶସ୍ତା ସିସି ସ୍ଫଟିକ ପାଇବା ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ପଦ୍ଧତି ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେବା ପାଇଁ ନିରନ୍ତର ଉଦ୍ୟମ କରିଛନ୍ତି | ବର୍ତ୍ତମାନ, ମୁଖ୍ୟ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି PVT ପଦ୍ଧତି, ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ବାଷ୍ପ ରାସାୟନିକ ସଂରକ୍ଷଣ ପଦ୍ଧତି |

ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜାନ -24-2024 |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (Ⅰ) ର ଗଠନ ଏବଂ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା |