সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট উত্পাদনের চ্যালেঞ্জগুলি কী কী?

সিলিকন কার্বাইড (SiC) হল এমন একটি উপাদান যা উচ্চ বন্ড শক্তির অধিকারী, অন্যান্য শক্ত পদার্থ যেমন হীরা এবং কিউবিক বোরন নাইট্রাইডের মতো। যাইহোক, SiC-এর উচ্চ বন্ড শক্তি ঐতিহ্যগত গলে যাওয়া পদ্ধতির মাধ্যমে সরাসরি ingots মধ্যে স্ফটিক করা কঠিন করে তোলে। অতএব, সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক বৃদ্ধির প্রক্রিয়ায় বাষ্প ফেজ এপিটাক্সি প্রযুক্তির ব্যবহার জড়িত। এই পদ্ধতিতে, গ্যাসীয় পদার্থগুলি ধীরে ধীরে একটি স্তরের পৃষ্ঠে জমা হয় এবং কঠিন স্ফটিকেতে স্ফটিক হয়ে যায়। জমা পরমাণুকে একটি নির্দিষ্ট স্ফটিকের দিকে বাড়তে সাহায্য করার জন্য সাবস্ট্রেট একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যার ফলে একটি নির্দিষ্ট স্ফটিক কাঠামোর সাথে একটি এপিটাক্সিয়াল ওয়েফার তৈরি হয়।

খরচ-কার্যকারিতা

সিলিকন কার্বাইড খুব ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়, সাধারণত প্রতি মাসে প্রায় 2 সেমি। শিল্প উৎপাদনে, একটি একক স্ফটিক বৃদ্ধি চুল্লির বার্ষিক উৎপাদন ক্ষমতা মাত্র 400-500 টুকরা। উপরন্তু, একটি স্ফটিক বৃদ্ধি চুল্লি খরচ হিসাবে উচ্চ। অতএব, সিলিকন কার্বাইড উত্পাদন একটি ব্যয়বহুল এবং অদক্ষ প্রক্রিয়া।

উত্পাদন দক্ষতা উন্নত করতে এবং খরচ কমাতে, সিলিকন কার্বাইডের এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধিস্তরএকটি আরো যুক্তিসঙ্গত পছন্দ হয়ে উঠেছে। এই পদ্ধতি ব্যাপক উৎপাদন অর্জন করতে পারে। সরাসরি কাটা সঙ্গে তুলনাসিলিকন কার্বাইড ingots, এপিটাক্সিয়াল প্রযুক্তি আরও কার্যকরভাবে শিল্প উৎপাদনের চাহিদা মেটাতে পারে, এইভাবে সিলিকন কার্বাইড উপকরণের বাজারের প্রতিযোগিতার উন্নতি করে।

কাটার অসুবিধা

সিলিকন কার্বাইড (SiC) শুধুমাত্র ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায় না, যার ফলে খরচ বেশি হয়, কিন্তু এটি খুব কঠিন, এটির কাটার প্রক্রিয়াটিকে আরও কঠিন করে তোলে। সিলিকন কার্বাইড কাটতে হীরার তার ব্যবহার করার সময়, কাটার গতি ধীর হবে, কাটা আরও অসম হবে এবং সিলিকন কার্বাইডের পৃষ্ঠে ফাটল ছেড়ে দেওয়া সহজ। উপরন্তু, উচ্চ Mohs কঠোরতা সঙ্গে উপকরণ আরো ভঙ্গুর হতে থাকে, সঙ্গেসিলিকন কার্বাইড wafসিলিকন ওয়েফারের তুলনায় কাটার সময় ভাঙ্গার সম্ভাবনা বেশি। এই কারণগুলি তুলনামূলকভাবে উচ্চ উপাদান খরচ ফলাফলসিলিকন কার্বাইড ওয়েফার. অতএব, কিছু অটোমেকার, যেমন টেসলা, যারা প্রাথমিকভাবে সিলিকন কার্বাইড সামগ্রী ব্যবহার করে মডেলগুলি বিবেচনা করে তারা শেষ পর্যন্ত সম্পূর্ণ গাড়ির খরচ কমাতে অন্যান্য বিকল্প বেছে নিতে পারে।

ক্রিস্টাল গুণমান

বেড়ে ওঠার মাধ্যমেSiC এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারসাবস্ট্রেটে, স্ফটিক গুণমান এবং জালির মিল কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। সাবস্ট্রেটের স্ফটিক কাঠামো স্ফটিক গুণমান এবং এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারের ত্রুটির ঘনত্বকে প্রভাবিত করবে, যার ফলে SiC উপকরণগুলির কর্মক্ষমতা এবং স্থিতিশীলতা উন্নত হবে। এই পদ্ধতিটি উচ্চ মানের এবং কম ত্রুটি সহ SiC স্ফটিক উত্পাদন করতে দেয়, যার ফলে চূড়ান্ত ডিভাইসের কার্যকারিতা উন্নত হয়।

স্ট্রেন সমন্বয়

মধ্যে জালি মেলেস্তরএবংএপিটাক্সিয়াল ওয়েফারSiC উপাদানের স্ট্রেন অবস্থার উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব রয়েছে। এই মিল সামঞ্জস্য করে, ইলেকট্রনিক গঠন এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যSiC এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারপরিবর্তন করা যেতে পারে, এইভাবে ডিভাইসের কর্মক্ষমতা এবং কার্যকারিতার উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব রয়েছে। এই স্ট্রেন সামঞ্জস্য প্রযুক্তি SiC ডিভাইসের কর্মক্ষমতা উন্নত করার অন্যতম প্রধান কারণ।

উপাদান বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ

বিভিন্ন ধরণের সাবস্ট্রেটের উপর SiC-এর এপিটাক্সি দ্বারা, বিভিন্ন স্ফটিক অভিযোজন সহ SiC বৃদ্ধি অর্জন করা যেতে পারে, যার ফলে নির্দিষ্ট স্ফটিক সমতল দিকনির্দেশ সহ SiC স্ফটিক পাওয়া যায়। এই পদ্ধতির সাহায্যে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন এলাকার চাহিদা মেটাতে SiC উপকরণের বৈশিষ্ট্যগুলিকে সেলাই করা যায়। উদাহরণ স্বরূপ,SiC এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারবিভিন্ন প্রযুক্তিগত এবং শিল্প প্রয়োগের প্রয়োজন মেটাতে নির্দিষ্ট ইলেকট্রনিক এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য পেতে 4H-SiC বা 6H-SiC সাবস্ট্রেটে জন্মানো যেতে পারে।