Tria sic uno crystallum incrementum technologies

Pelagus modi ad crescente sic una crystallis sunt:Physica Vapor onerariam (Pvt), High temperatus eget vapor depositione (HTCVD)etcaliditas solutio augmentum (HTSG). Ut ostensum est in Figura I. Inter eos, Pvt modum est maxime mature et late usus modum in hac scaena. In praesens, in VI-inch uno crystallum subiectum est industrialized et VIII-inch uno crystal etiam feliciter crevit per Cree in Civitatibus Foederatis in MMXVI. Sed hoc modo est limitations, ut alta diametrum expansionem, et altum est, difficile diametri expansionem, et altum est, difficile diametri expansionem, et altum diametrum, et hinc est limitas, ut alta diametri expansionem, et altum diametrum, et hinc est limitas, ut alta diametrum expansionem, et hinc est limitas ut altum diametrum expansionem, et hinc est, difficile diametrum expansionem, et altum diametrum, et diam, et how habet limitas ut altum diametrum expansion, et how est limitibus ut alta defectus densionem, et altum diam.

Et htcvd modum utitur principle quod si fons et c fontem Gas reagit chemica ad generare sic in altum temperatus elit circiter MMC ℃ ad consequi incrementum de sic una crystallis. Sicut Pvt modum, hoc modum etiam requirit a excelsum incrementum temperatus et habet altum incrementum sumptus. HTSG modum differt a supra duo modi. Suam basic principium est ut solutionem et reposcunt de Si et C elementa in altum temperatus solutio ad consequi incrementum de sic una crystallis. In currently late adhibetur technica exemplar est TSSG modum.

This method can achieve the growth of SiC in a near-thermodynamic equilibrium state at a lower temperature (below 2000 °C), and the grown crystals have the advantages of high quality, low cost, easy diameter expansion, and easy stable p-type doping. Est expectat ut fiat modum ad parat maior, altior, qualis et inferior-cost sic una crystallis post Pvt modum.

Figura I. Schematic diagram de principiis trium sic una crystallum incrementum technologies

I Development Historia et Current Status TSSG, crevit Sic una crystallis

Et HTSG modum ad crescente sic habet historia magis quam LX annis.

In MCMLXI, Halden et al. Primum adeptus sic una crystallis a summo-temperatus si conflandum in quo c est dissolvi, et deinde exploratur incrementum de SIC CRYSTALS ex summus temperatus solution composito ex Si + X (ubi X, TB, PR, etc.).

In MCMXCIX, Hofmann et al. Ex University of Erlangen in Germania usus pura si sicut auto-flux et usus est summus temperatus et summus pressura tssg modum crescere sic una crystallis cum diameter 1.4 pollices et crassitudine circiter I mm ad primum.

In MM, quod adhuc optimized processus et creverunt sic crystallis cum diameter 20-30 mm et crassitudine usque ad XX mm usura pura si quasi auto-flux in 1900-2400 ° C.

Cum igitur, Inquisitores in Japan, South Korea, Gallia, Sina et aliis regionibus successive ferri ex investigationis in incrementum de sic una crystallum subiectum per tessg cursim in annis. Inter eos Iaponia repraesentatur per Sumitomo metallum et Toyota. Mensa I et Figura II ostende in investigationis progressum de Sumitomo metallum in incrementum de Sic una crystallis, et mensa II et figure III ostende pelagus investigationis processus et repraesentativum de Toyota.

Hoc investigationis quadrigis coepit ad portare ex investigationis in incrementum de Sic crystallis per TSSG modum in MMXVI, et feliciter ad II-inch 4h-sic crystallum cum crassitudine X mm. Nuper, in quadrigis feliciter crevit a IV inch 4h-sic crystallo, ut ostensum est in Figura IV.

Figura II.SIC CRUSTALL PRIMUS photo of Sumitomo Metal scriptor Team per TSITTOMO Methodus

Figura III.Repraesentativas res gestae Toyota scriptor quadrigis in crescente sic una crystallis per TSSG modum

Figura IV. Repraesentativas res gestae Institutum Physicis, Seres Academy of Sciences, in crescente sic una crystallis per TSSG modum

II Basic Principia crescente sic una crystallis per TSSG modum

Sic habet non liquescens punctum ad normalis pressura. Cum temperatus pervenit supra MM ℃, non directe gasify et decomes. Unde non potest crescere sic una crystallis per tardius refrigerationem et solidifying sic conflandum eiusdem compositionis, id est, ad conflandum modum.

Secundum ad Si-C binarii Phase Diagram, ibi est a duo-phase regionem de "l + sic" ad si-dives finem, quod praebet possibilitate ad liquorem tempus incrementum in sic. Sed solubility pura si pro C est humilis, ita necesse est addere flux ad si conflandum ad adiuvaret in augendae c retrahitur in altum temperatus solution. In praesens, quod amet technica modum ad crescente sic una crystallis per HTSG modum est TSSG modum. Figura V (a) est schematic diagram principium crescente sic una crystallis per TSSG modum.

Inter eos, in regula de thermodynamic proprietatibus summus temperatus solutio et dynamics solute onerariis processus et crystal incrementum interface ad consequi bonum dynamic statera de SIC CRYSTALLY C in tota incrementum ratio est key est in melius scientem ad incrementum in tantum ut solute et in system et in soluto, in tota incrementum et in solute et scienti per totam incrementum et in solute et scientem in modum scil esto in c in systematis et in c in scil esto in methastal.

Figura V. (A) schematic diagram de sic una crystal incrementum per TSSG modum; (B) schematic diagram de longitudinalibus sectione Domini + sic duo-phase regionem

III Thermodynamic proprietatibus summus temperatus solutions

Dissolving satis C in summus temperatus solutions est key ad crescente sic una crystallis per TSSG modum. Addit fluxus elementa est efficax via ad augendam solubility of C in summus temperatus solutions.

In eodem tempore, et addition of fluxus elementa et ad densitatem, viscositas, superficiem tensionem, frigore et alia thermodynamic parametri caliditas, ita directe afficiens ad crystallum, ita directe afficiens ad crystal processibus in cristallum incrementum. Igitur lectio fluxus elementa est maxime discrimine gradum in assequendum tssg modum ad crescente sic una crystallis et investigationis focus in hoc agro.

There are many binary high-temperature solution systems reported in the literature, including Li-Si, Ti-Si, Cr-Si, Fe-Si, Sc-Si, Ni-Si and Co-Si. Inter eos, binarii systems de cr-si, ti, si et fe, si et multi-component systems ut cr-ce-si bene developed et adeptus bonum crystallum augmentum praecessi.

Figura VI (a) ostendit in relatione inter sic incrementum rate et temperatus in tres diversus summus temperatus solution systems de cr-si, ti, si et fe-si, si, ti, si et Fe, si, ti-si et Fe, si, ti-si et Fe, si, ti, si et Fe, si, ti-Si et Fe, si, ti, si et Fe, si, ti-Si et Fe, si, ti, si et al. De Tohoku University in Japan in MMXX.

Ut ostensum est in Figura VI (b), Hyun et al. Disposito series summus temperatus solution systems cum compositionem ratio of SI0.56cr0.4m0.04 (M = SC, TI, V, CR, MN, FE, C., NI, CUB, RH et PD) ad Solubility C.

Figura VI. (A) necessitudinem inter sic una crystallum incrementum rate et temperatus cum per alium summus temperatus solution systems

IV incrementum Kinetics ordinacione

Ut meliorem obtinere summus qualis sic una crystallis, necesse est ut moderari Kinetica de Crystalli praecipitatio. Unde alius investigationis focus in TSSG modum ad crescente sic una crystallis est ordinandus est in altum caliditas solutions et in crystallum incrementum interface.

Pelagus mediante regulantur includit: gyrationis et destructionem processus of semen crystal et cruce, ordinacionem temperatus agro in incrementum ratio, optimization of tortor structuram et magnitudine et ordinacione magneticam. Et fundamentalis ad moderari temperatus agro, influunt agri et solute concentration agro ad interface inter summus temperatus solutio et crystallum, ut ad meliorem et citius et crescere in altum, ut ad meliorem et crescere in altus-magnitudine et crescere in altum, quanta et crescere in altum-magnitudine et crescere in altus-qualitas magna et crescere in altum magnitudine et crescere in altum, magnitudinis et crescere in altum, quanta et crescere in altum magnitudine et crescere in altum magnitudine.

Inquisitores enim conatus multos modos ad consequi dynamic ordinacione, ut «Crucible accelerato gyrationis technology" usus ab Kusunoki et al. In opus nuntiavit in MMVI et "concavum solutio augmentum technology" developed by Daikoku et al.

In MMXIV, Kusunoki et al. Additae in graphite anulum structuram sicut immersionem dux (IG) in cruce ad consequi ad ordinacionem summus temperatus solution. Optimizing magnitudine et positio graphite anulum, uniformis sursum solute onerariis modum potest esse in altum temperatus solutio infra semen crystallum, ita improving crystallum VII.

Figura VII: (a) simulatio eventus summus temperatus solutio influunt et temperatus distributio in cruce; 

(B) schematic diagram de experimentalem fabrica et summary results

V commoda TSSG modum ad crescente sic una crystallis

Et commoda TSSG modum in crescente sic una crystallis reflectitur in sequentibus facies:

(I) High-temperatus solution modum ad crescente sic una crystallis potest efficaciter reparare Microtubes et aliis macro defectus in semen crystal, ita improving crystal qualitas. In MCMXCIX, Hofmann et al. Observatum et probavit per optical microscopium quod microtubes potest efficaciter operuit in processus of crescente sic una crystallis per TSSG modum, ut ostensum est in Figura VIII.

Figura VIII: Eliminanda ex Microtubes in incrementum de SIC una crystallo per TSSG Methodo:

(A) optical micrograph de sic crystallum crevit per TSSG in Transmission Modus, ubi Microtubes infra incrementum layer potest evidenter videri; 

(B) optical Micrograph eiusdem regionis in reflexionem modus, significans quod Microtubes fuisse omnino operuit.

(II) comparari Pvt modum, TSSG modum potest facilius consequi crystallum diametrum expansion, ita augendae diameter de sic una crystallo subiecta, effective improving productio efficientiam de sic cogitationes et reducing productio costs.

Et relevant investigationis teams of Toyota et Sumitomo Corporation enim feliciter effectum artificialis moderable crystallum diametri expansion per "Meniscus altitudo imperium" technology, ut ostensum est in Figura IX (a) et (b).

Figura IX: (A) schematic diagram Meniscus potestate technology in TSSG modum; 

(B) Mutare de incrementum angulus θ cum Meniscus altitudo et parte visum de Sic crystallum adeptus hac technology; 

(C) incrementum pro XX II ad Meniscus altitudo 2.5 mm; 

(D) incrementum pro X h ad Meniscus altitudo 0,5 mm;

(E) incrementum pro XXXV II, cum Meniscus altitudo paulatim a 1.5 mm ad maius valorem.

(III) comparari Pvt modum, TSSG modum sit facilius ad consequi firmum p-genus doping of sic crystallis. Exempli gratia, Shirai et al. De Toyota nuntiavit in MMXIV quod crevit humilis-resistentia p-genus 4h-sic crystallis per tssg modum, ut ostensum est in figura X.

Figura X: (a) parte visum de P-genus sic una crystallo crevit per tssg modum; 

(B) Transmission optical photograph of a longitudinalibus sectione cristallum; 

(C) Top Super Superficies Insecta de cristallum crevit a summo-temperatus solutio cum an al contentus III% (atomicus fraction)

VI conclusio et Outlook

Et TSSG modum ad crescente sic una crystallis fecit magna progressus in praeteritum XX annis, et paucos teams have crevit altum-qualis IV inch sic una crystallis per TSSG modum.

Tamen, quod adhuc progressionem huius technology usque postulat breakthroughs in sequentibus clavem facies:

(I) in-profundum studium de thermodynamic proprietatibus solutionis;

(II) in statera inter incrementum rate et crystal qualitas;

(III) De instauratione firmum crystallum incrementum conditionibus;

(IV) De development of development of Dynamic imperium technology.

Although the TSSG method is still somewhat behind the PVT method, it is believed that with the continuous efforts of researchers in this field, as the core scientific problems of growing SiC single crystals by the TSSG method are continuously solved and key technologies in the growth process are continuously broken through, this technology will also be industrialized, thereby giving full play to the potential of the TSSG method for growing SiC single crystals and further promovendos et driving celeri progressionem in sicco industria.