குறைக்கடத்தி செயலாக்கத்தில் எஸ்.ஐ.சி ஒற்றை படிக வளர்ச்சிக்கான சி.வி.டி டிஏசி பூச்சு செயல்முறை என்ன சவால்களை எதிர்கொள்கிறது?

அறிமுகம்

புதிய எரிசக்தி வாகனங்கள், 5 ஜி தகவல்தொடர்புகள் மற்றும் பிற துறைகளின் விரைவான வளர்ச்சியுடன், சக்தி மின்னணு சாதனங்களுக்கான செயல்திறன் தேவைகள் அதிகரித்து வருகின்றன. பரந்த பேண்ட்கேப் குறைக்கடத்தி பொருட்களின் புதிய தலைமுறையாக, சிலிக்கான் கார்பைடு (எஸ்.ஐ.சி) அதன் சிறந்த மின் பண்புகள் மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையுடன் சக்தி மின்னணு சாதனங்களுக்கு விருப்பமான பொருளாக மாறியுள்ளது. இருப்பினும், SIC ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சி செயல்முறை பல சவால்களை எதிர்கொள்கிறது, அவற்றில் வெப்ப புலப் பொருட்களின் செயல்திறன் முக்கிய காரணிகளில் ஒன்றாகும். ஒரு புதிய வகை வெப்ப புலப் பொருளாக, சி.வி.டி டிஏசி பூச்சு அதன் சிறந்த உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மை காரணமாக எஸ்.ஐ.சி ஒற்றை படிக வளர்ச்சியின் சிக்கலைத் தீர்க்க ஒரு சிறந்த வழியாகும். இந்த கட்டுரை எஸ்.ஐ.சி ஒற்றை படிக வளர்ச்சியில் சி.வி.டி டிஏசி பூச்சுகளின் நன்மைகள், செயல்முறை பண்புகள் மற்றும் பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளை ஆழமாக ஆராயும்.

தொழில் பின்னணி

1. SiC ஒற்றை படிகங்களின் பரவலான பயன்பாடு மற்றும் உற்பத்தி செயல்பாட்டில் அவை எதிர்கொள்ளும் சிக்கல்கள்

எஸ்.ஐ.சி ஒற்றை படிகப் பொருட்கள் அதிக வெப்பநிலை, உயர் அழுத்தம் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் சூழல்களில் சிறப்பாக செயல்படுகின்றன, மேலும் அவை மின்சார வாகனங்கள், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மற்றும் உயர் திறன் கொண்ட மின்சாரம் ஆகியவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சந்தை ஆராய்ச்சியின் படி, எஸ்.ஐ.சி சந்தை அளவு 2030 க்குள் 9 பில்லியன் அமெரிக்க டாலர்களை எட்டும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, சராசரியாக ஆண்டு வளர்ச்சி விகிதம் 20%க்கும் அதிகமாகும். SIC இன் சிறந்த செயல்திறன் அடுத்த தலைமுறை சக்தி மின்னணு சாதனங்களுக்கு ஒரு முக்கியமான அடித்தளமாக அமைகிறது. இருப்பினும், எஸ்.ஐ.சி ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது, ​​வெப்ப புலப் பொருட்கள் அதிக வெப்பநிலை, உயர் அழுத்தம் மற்றும் அரிக்கும் வாயுக்கள் போன்ற தீவிர சூழல்களின் சோதனையை எதிர்கொள்கின்றன. கிராஃபைட் மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைடு போன்ற பாரம்பரிய வெப்ப புலப் பொருட்கள் அதிக வெப்பநிலையில் எளிதில் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு சிதைக்கப்படுகின்றன, மேலும் வளர்ச்சி வளிமண்டலத்துடன் செயல்படுகின்றன, இது படிகத்தின் தரத்தை பாதிக்கிறது.

2. சி.வி.டி டிஏசி பூச்சு ஒரு வெப்ப புலப் பொருளாக முக்கியத்துவம்

சி.வி.டி டிஏசி பூச்சு அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அரிக்கும் சூழல்களில் சிறந்த ஸ்திரத்தன்மையை வழங்க முடியும், இது எஸ்.ஐ.சி ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சிக்கு ஒரு தவிர்க்க முடியாத பொருளாக அமைகிறது. TAC பூச்சு வெப்ப புலப் பொருட்களின் சேவை வாழ்க்கையை திறம்பட விரிவுபடுத்துகிறது மற்றும் SIC படிகங்களின் தரத்தை மேம்படுத்த முடியும் என்று ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன. டிஏசி பூச்சு 2300 to வரை தீவிர நிலைமைகளின் கீழ் நிலையானதாக இருக்கும், இது அடி மூலக்கூறு ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் வேதியியல் அரிப்பைத் தவிர்க்கிறது.

தலைப்பு மேலோட்டம்

1. CVD TaC பூச்சுகளின் அடிப்படைக் கொள்கைகள் மற்றும் நன்மைகள்

CVD TaC பூச்சு அதிக வெப்பநிலையில் கார்பன் மூலத்துடன் டான்டலம் மூலத்தை (TaCl5 போன்றவை) வினைபுரிந்து டெபாசிட் செய்வதன் மூலம் உருவாக்கப்படுகிறது, மேலும் சிறந்த உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் நல்ல ஒட்டுதல் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. அதன் அடர்த்தியான மற்றும் சீரான பூச்சு அமைப்பு அடி மூலக்கூறு ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் இரசாயன அரிப்பை திறம்பட தடுக்கும்.

2. சி.வி.டி டிஏசி பூச்சு செயல்முறையின் தொழில்நுட்ப சவால்கள்

சி.வி.டி டிஏசி பூச்சு பல நன்மைகளைக் கொண்டிருந்தாலும், அதன் உற்பத்தி செயல்பாட்டில் தொழில்நுட்ப சவால்கள் உள்ளன, அதாவது பொருள் தூய்மை கட்டுப்பாடு, செயல்முறை அளவுரு உகப்பாக்கம் மற்றும் பூச்சு ஒட்டுதல் போன்றவை.

பகுதி I: CVD TaC பூச்சு முக்கிய பங்கு

●  உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு

TaC உருகும் புள்ளி மற்றும் தெர்மோகெமிக்கல் நிலைத்தன்மை: TaC ஆனது 3000℃ க்கும் அதிகமான உருகுநிலையைக் கொண்டுள்ளது, இது தீவிர வெப்பநிலையில் நிலையானதாக ஆக்குகிறது, இது SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சிக்கு முக்கியமானது.

எஸ்.ஐ.சி ஒற்றை படிக வளர்ச்சியின் போது தீவிர வெப்பநிலை சூழல்களில் செயல்திறன் **: டிஏசி பூச்சு 900-2300 of இன் உயர் வெப்பநிலை சூழல்களில் அடி மூலக்கூறு ஆக்ஸிஜனேற்றத்தைத் தடுக்கும் என்று ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன, இதனால் எஸ்ஐசி படிகங்களின் தரத்தை உறுதி செய்கிறது.

●  அரிப்பு எதிர்ப்புடான்ஸ்

சிலிக்கான் கார்பைடு எதிர்வினை சூழல்களில் வேதியியல் அரிப்பில் TAC பூச்சு பாதுகாப்பு விளைவு: TAC அடி மூலக்கூறில் Si மற்றும் SIC₂ போன்ற எதிர்வினைகளின் அரிப்பை திறம்பட தடுக்கலாம், வெப்ப புலப் பொருட்களின் சேவை ஆயுளை விரிவுபடுத்துகிறது.

● நிலைத்தன்மை மற்றும் துல்லியமான தேவைகள்

பூச்சு சீரான தன்மை மற்றும் தடிமன் கட்டுப்பாடு தேவை: சீரான பூச்சு தடிமன் படிக தரத்திற்கு முக்கியமானது, மேலும் எந்த சீரற்ற தன்மையும் வெப்ப அழுத்த செறிவு மற்றும் விரிசல் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும்.

ஒரு நுண்ணிய குறுக்குவெட்டில் டான்டலம் கார்பைடு (டிஏசி) பூச்சு

பகுதி II: சி.வி.டி டிஏசி பூச்சு செயல்முறையின் முக்கிய சவால்கள்

●  பொருள் ஆதாரம் மற்றும் தூய்மைக் கட்டுப்பாடு

உயர்-தூய்மை டான்டலம் மூலப்பொருட்களின் விலை மற்றும் விநியோகச் சங்கிலி சிக்கல்கள்: டான்டலம் மூலப்பொருட்களின் விலை மிகவும் ஏற்ற இறக்கமாக உள்ளது மற்றும் விநியோகம் நிலையற்றது, இது உற்பத்தி செலவை பாதிக்கிறது.

பொருளில் உள்ள அசுத்தங்கள் பூச்சு செயல்திறனை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன: அசுத்தங்கள் பூச்சு செயல்திறனை மோசமடையச் செய்யலாம், இதனால் SiC படிகங்களின் தரத்தை பாதிக்கும்.

Parmace செயல்முறை அளவுரு தேர்வுமுறை

பூச்சு வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் வாயு ஓட்டம் ஆகியவற்றின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு: இந்த அளவுருக்கள் பூச்சு தரத்தில் நேரடி தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன மற்றும் சிறந்த படிவு விளைவை உறுதிப்படுத்த நன்றாக ஒழுங்குபடுத்தப்பட வேண்டும்.

பெரிய பகுதி அடி மூலக்கூறுகளில் பூச்சு குறைபாடுகளை தவிர்ப்பது எப்படி: பெரிய பகுதி படிவுகளின் போது குறைபாடுகள் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது, மேலும் படிவு செயல்முறையை கண்காணிக்கவும் சரிசெய்யவும் புதிய தொழில்நுட்ப வழிமுறைகள் உருவாக்கப்பட வேண்டும்.

●  பூச்சு ஒட்டுதல்

TAC பூச்சு மற்றும் அடி மூலக்கூறுக்கு இடையிலான ஒட்டுதல் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் உள்ள சிரமங்கள்: வெவ்வேறு பொருட்களுக்கு இடையிலான வெப்ப விரிவாக்க குணகங்களில் உள்ள வேறுபாடுகள் கடத்தலுக்கு வழிவகுக்கும், மேலும் ஒட்டுதலை மேம்படுத்த பசைகள் அல்லது படிவு செயல்முறைகளில் மேம்பாடுகள் தேவைப்படுகின்றன.

பூச்சு டிபாண்டிங்கின் சாத்தியமான அபாயங்கள் மற்றும் எதிர் நடவடிக்கைகள்: டிபாண்டிங் உற்பத்தி இழப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும், எனவே பிணைப்பு வலிமையை அதிகரிக்க புதிய பசைகளை உருவாக்குவது அல்லது கலப்பு பொருட்களைப் பயன்படுத்துவது அவசியம்.

● உபகரணங்கள் பராமரிப்பு மற்றும் செயல்முறை நிலைத்தன்மை

CVD செயல்முறை உபகரணங்களின் சிக்கலான தன்மை மற்றும் பராமரிப்பு செலவு: உபகரணங்கள் விலை உயர்ந்தது மற்றும் பராமரிப்பது கடினம், இது ஒட்டுமொத்த உற்பத்தி செலவை அதிகரிக்கிறது.

நீண்ட கால செயல்முறை செயல்பாட்டில் நிலைத்தன்மை சிக்கல்கள்: நீண்ட கால செயல்பாடு செயல்திறன் ஏற்ற இறக்கங்களை ஏற்படுத்தலாம், மேலும் சீரான தன்மையை உறுதிப்படுத்த சாதனங்களை தொடர்ந்து அளவீடு செய்ய வேண்டும்.

●  சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு மற்றும் செலவுக் கட்டுப்பாடு

பூச்சுகளின் போது துணை தயாரிப்புகளை (குளோரைடுகள் போன்றவை) சிகிச்சை செய்தல்: சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு தரங்களை பூர்த்தி செய்ய கழிவு வாயு திறம்பட சுத்திகரிக்கப்பட வேண்டும், இது உற்பத்தி செலவுகளை அதிகரிக்கிறது.

உயர் செயல்திறன் மற்றும் பொருளாதார நன்மைகளை எவ்வாறு சமநிலைப்படுத்துவது: பூச்சு தரத்தை உறுதி செய்யும் போது உற்பத்தி செலவைக் குறைப்பது தொழில் எதிர்கொள்ளும் ஒரு முக்கியமான சவாலாகும்.

பகுதி III: தொழில் தீர்வுகள் மற்றும் எல்லைப்புற ஆராய்ச்சி

Process புதிய செயல்முறை தேர்வுமுறை தொழில்நுட்பம்

உயர் துல்லியத்தை அடைய மேம்பட்ட CVD கட்டுப்பாட்டு அல்காரிதம்களைப் பயன்படுத்தவும்: அல்காரிதம் மேம்படுத்தல் மூலம், படிவு விகிதம் மற்றும் சீரான தன்மையை மேம்படுத்தலாம், அதன் மூலம் உற்பத்தித் திறனை மேம்படுத்தலாம்.

பூச்சு செயல்திறனை மேம்படுத்த புதிய எரிவாயு சூத்திரங்கள் அல்லது சேர்க்கைகளை அறிமுகப்படுத்துதல்: குறிப்பிட்ட வாயுக்களைச் சேர்ப்பது பூச்சு ஒட்டுதல் மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்ற பண்புகளை மேம்படுத்த முடியும் என்று ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன.

ஆராய்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியில் முன்னேற்றங்கள்

நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட பூச்சு தொழில்நுட்பம் மூலம் TaC செயல்திறனை மேம்படுத்துதல்: நானோ கட்டமைப்புகள் TaC பூச்சுகளின் கடினத்தன்மை மற்றும் அணிய எதிர்ப்பை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம், இதன் மூலம் தீவிர நிலைமைகளின் கீழ் அவற்றின் செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம்.

செயற்கை மாற்று பூச்சு பொருட்கள் (கலப்பு மட்பாண்டங்கள் போன்றவை): புதிய கலப்பு பொருட்கள் சிறந்த செயல்திறனை வழங்கலாம் மற்றும் உற்பத்தி செலவுகளைக் குறைக்கலாம்.

●  ஆட்டோமேஷன் மற்றும் டிஜிட்டல் தொழிற்சாலைகள்

செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் சென்சார் தொழில்நுட்பத்தின் உதவியுடன் செயல்முறை கண்காணிப்பு: நிகழ்நேர கண்காணிப்பு செயல்முறை அளவுருக்களை சரியான நேரத்தில் சரிசெய்து உற்பத்தி செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம்.

செலவுகளைக் குறைக்கும்போது உற்பத்தி செயல்திறனை மேம்படுத்துதல்: ஆட்டோமேஷன் தொழில்நுட்பம் கையேடு தலையீட்டைக் குறைத்து ஒட்டுமொத்த உற்பத்தி செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம்.