Is leathsheoltóir ionadaíoch tríú glúin é ábhar criostail cairbíde sileacain (SiC). I gcomparáid le leathsheoltóirí eiliminteacha den chéad -glúin agus leathsheoltóirí cumaisc den dara glúin, tá airíonna fisiceacha den scoth ag SiC lena n-áirítear bindealán leathan, treoluas srutha leictreon ard, neart réimse leictrigh miondealaithe ard, tairiseach tréleictreach íseal, seoltacht teirmeach ard, agus comhéifeacht leathnaithe íseal teirmeach, mar aon le táimhe ceimiceach níos fearr. De bharr na mbuntáistí seo úsáidtear ábhair leathsheoltóra leathanbhanda amhail SiC go forleathan i ndálaí foircneacha a bhaineann le teocht ard, ardmhinicíocht, ardchumhacht agus friotaíocht radaíochta. Mar sliseog tsubstráit d'fheistí micrileictreonacha agus optoelectronic ardfheidhmíochta, bíonn tionchar criticiúil ag cáilíocht dromchla agus foshraitheanna na bhfoshraitheanna SiC i ndiaidh próiseála ar fheidhmíocht gléas. Dá bhrí sin, ní mór don phróiseáil, ní hamháin cruinneas ard foirme agus gairbhe nananaiméadar a bhaint amach, ach freisin damáiste dromchla agus fodhromchla a sheachaint.
Is próiseas lárnach é meilt i ndéanamh substráit SiC. Is iad na príomhfheidhmeanna atá aige ná na marcanna kerf agus an ciseal damáiste don fhodhromchla a tháirgtear trí sábhadh sreang a dhíchur, agus garbh an dromchla agus cruinneas an fhoirm a bharrfheabhsú. Is ionann an próiseas seo agus 70% den bhaint iomlán ábhair sa sreabhadh déantúsaíochta iomlán, agus bíonn tionchar díreach ag an gcaighdeán meilt ar an deacracht agus ar an éifeachtúlacht snasta ina dhiaidh sin. Maidir le hábhair chrua agus brittle cosúil le SiC, is é meilt scríobach an modh príomhshrutha chun ábhar a bhaint, atá roinnte go príomha i meilt scríobach scaoilte agus meilt scríobach seasta. Is é an bunphrionsabal ná, trí ghníomhartha rollta agus micrea-gráinní scríobacha a ghearradh ar dhromchla an tsubstráit, go n-ionduchtar scoilteanna dlúth; iomadaíonn na scoilteanna agus trasnaíonn siad, rud a fhágann scoilteadh ábhar agus baint éifeachtach dá réir.
Meilt Scríobach Scaoilte Ábhair SiC
Próiseas bainte trí chorp is ea meilt scríobach scaoilte, ina mbaintear amach ábhar trí chomhghníomhú an phláta rádlaithe, na gráinní scríobacha agus an tsubstráit. Le linn meilt, déantar gráin scríobach a dháileadh go randamach ar dhromchla an tsubstráit. Cuirtear brú i bhfeidhm chun na gráinní a bhrú isteach sa dromchla, agus de réir mar a rothlaíonn an pláta rádlaithe, rollaíonn na gránaigh ar dhromchla an tsubstráit, rud a fhágann go ndéantar an t-ábhar dromchla a bhaint go rollta. Bhain taighdeoirí úsáid as scríobaigh éagsúla chun SiC a phróiseáil agus fuair siad amach go dtugann scríobaigh diamanta ráta maith aistrithe ábhair. Yu et al. tugadh faoi deara feabhas suntasach ar chruinneas foirme dromchla SiC tar éis rádlaithe. Pan et al. úsáidtear rothaí meilte diamanta chun foshraitheanna SiC a mheilt, ag baint amach garbh dromchla Ra=12 nm agus éagsúlacht tiús iomlán wafer níos lú ná 3 µm.
Meilt Scríobach Seasta Ábhair SiC
Próiseas bainte dhá chorp is ea meilt scríobach sheasta, ina ndéantar próiseáil bheacht ar dhromchla an tsubstráit tríd an idirghníomhú idir gráinní scríobacha agus an tsubstráit. Ós rud é go bhfuil na gráinní scríobach socraithe ar an pláta rádlaithe, ní féidir iad a rolladh mar atá i meilt scríobach scaoilte. Ina áit sin, de réir mar a rothlaíonn an pláta rádlaithe, déanann na gráinní gníomhartha treabhdóireachta agus micrea-ghearrtha ar dhromchla an tsubstráit, agus ar an gcaoi sin baintear ábhar dromchla. Is féidir le meilt scríobach seasta, ag baint úsáide as plátaí rádlaithe scríobach seasta nó rothaí meilte, úsáid scríobach a fheabhsú go héifeachtach. Mar sin féin, mar gheall ar airde neamh-chomhsheasmhach na ngrán scríobach, d'fhéadfadh scratches troma agus scoilteanna dromchla/fodhromchla tarlú ar an dromchla SiC, rud a fhágann go bhfuil sé deacair na riachtanais cháilíochta dromchla snasta a chomhlíonadh. Bhain taighdeoirí úsáid as scríobaigh diamanta nanascála chun foshraitheanna SiC a snasú go meicniúil, ag baint amach gairbhe dromchla fo-nanaiméadar, ach éilíonn sé seo am próiseála fada agus costas ard. Cé go ndéantar damáiste dromchla agus garbh a fheabhsú tar éis snasta, fanann scratches fós ar an dromchla próiseáilte, rud a fhágann go bhfuil sé deacair na ceanglais dromchla adamhach d'fhoshraitheanna a chomhlíonadh.
Chun foshraitheanna SiC ardfheidhmíochta a fháil, tá an tionscal tar éis go leor teicneolaíochtaí beachta rádlaithe agus snasta a fhorbairt. Is féidir iad seo a rangú trí mheicníocht bainte ábhar i dteicneolaíochtaí rádlaithe/snasta meicniúla, atá bunaithe go príomha ar theicneolaíochtaí bainte meicniúil agus imoibriú ceimiceach-bunaithe ar theicneolaíochtaí rádlaithe/snasta. Baintear amach ábhar tapa agus dea-cháilíocht dromchla trí oibriú meicniúil scríobaigh nó le cúnamh ó fhuinnimh speisialta a bhaintear amach go gasta ag rádáil/snasta meicniúil. Déanann imoibriú ceimiceach-bunaithe rádlaithe/snasta imoibriú ceimiceach ar dhromchla an tsubstráit ar dtús chun ciseal athraithe níos boige a chruthú, a bhaintear ansin trí scríobadh scríobach chun gairbhe dromchla fo-nanaiméadar a fháil. De bharr srianta i dteicneolaíocht fáis chriostail SiC, tá sé deacair bólaí móra ultra-a fháil mar atá le sileacan nó saphire. Sa todhchaí, tá foshraitheanna SiC ag bogadh i dtreo toisí níos mó agus foirmeacha níos tanaí, rud a fhágann go bhfuil sé práinneach teicneolaíochtaí rádlaithe agus snasta a nuáil go leanúnach chun bealaí teicniúla a sholáthar le haghaidh táirgeadh tionsclaíoch ardéifeachtúlachta, ardcháilíochta agus ísealchostais.