SiC, Si unsuru ve C unsuru tarafından 1:1 oranında, yani% 50 silikon (Si) ve% 50 karbon (C) ile oluşturulan ikili bir bileşiktir ve temel yapısal birimi SI-C tetraedredir.
Örneğin, Si atomlarının çapı büyüktür, bir elma ile eşdeğerdir. C atomlarının çapı ise küçüktür, bir portakal ile eşdeğerdir.Ve eşit sayıda portakal ve elma bir SiC kristali oluşturmak için birbirine yığılır..
SiC bir ikili bileşiktir. Si-Si bağ atom aralıkları 3.89 A'dır. Bu aralıkları nasıl anlayabiliriz?Şu anda, piyasadaki en iyi litografi makinesi, 30A mesafe olan 3nm litografi doğruluğuna sahiptir ve litografi doğruluğu atomik mesafenin 8 katıdır.
Si-Si bağ enerjisi 310 kJ/mol, yani bağ enerjisinin bu iki atomu birbirinden ayıran kuvvet olduğunu anlayabilirsiniz.Çekmek için gereken kuvvet ne kadar büyükse.
Si-C bağı atomik mesafesi 1.89 A ve bağ enerjisi boyutu 447 kJ/mol'dur.
Geleneksel silikon bazlı yarı iletken malzemelerle karşılaştırıldığında, silikon bazlı yarı iletken malzemelerin kimyasal özelliklerinin daha istikrarlı olduğu bağ enerjisinden görülebilir.
Herhangi bir C atomunun en yakın dört Si atomuna bağlı olduğunu ve tersine, herhangi bir Si atomunun en yakın dört C atomuna bağlı olduğunu görebilirsiniz.
SiC kristal yapısı katmanlı yapı yöntemiyle de tanımlanabilir. Şekilde gösterildiği gibi, kristaldeki birkaç C atomu aynı düzlemde altı ızgara yeri işgal eder.C atomlarından sıkı bir katman oluşturur, Si atomları aynı düzlemde altı ızgara alanını işgal ederken, Si atomlarının sıkı bir katmanı oluşturur.
C atomlarının sıkı bir katmanındaki her C, en yakın Si'ye bağlanır ve tam tersi.C ve Si atomlarının her iki bitişik katmanı bir karbon-silikon diatom katmanı oluşturur.
SiC kristallerinin düzenlenmesi ve kombinasyonu çok zengindir ve 200'den fazla SiC kristal türü keşfedilmiştir.
Bu Tetris'e benzer, en küçük bloklar aynı olsa da, bloklar bir araya geldiğinde farklı şekiller oluştururlar.
SiC'nin mekansal yapısı Tetris'ten biraz daha karmaşıktır ve en küçük birimi küçük bir kareden küçük bir tetrahedre, C ve Si atomlarından oluşan bir tetrahedreye değişir.
SiC'nin farklı kristal biçimlerini ayırt etmek için, Ramsdell yöntemi şu anda temel olarak etiketleme için kullanılır.Metot, SiC'nin farklı kristal formlarını temsil etmek için harf ve sayıların kombinasyonunu kullanır.
Kristalin hücre türünü göstermek için arkasına harfler yerleştirilmiştir.C, Kübik (İngilizce kübik'in ilk harfi), H, Altıgen (İngilizce'nin ilk harfi), R, Rombus (İngilizce rombusun ilk harfi) anlamına gelir.Sayılar, temel tekrar eden birimin Si-C diatomik katmanının katman sayısını temsil etmek için ilk sıraya yerleştirilir.
2H-SiC ve 3C-SiC'ye ek olarak, diğer kristal formlar da sphalerite ve wurtzite yapısının karışımı olarak kabul edilebilir, yani sıkı bir şekilde paketlenmiş altıgen yapısı.
C düzlemi, silikon karbid levhasının kristal yüzünü (000-1), yani kristalün C ekseni negatif yönü boyunca kesildiği yüzeyi ifade eder.ve yüzeyin son atom karbon atomudur..
Silikon yüzeyi, silikon karbid levhasının kristal yüzünü (0001), yani kristali C ekseninin pozitif yönü boyunca kesilen yüzeyi ifade eder.ve yüzeyin son atomunun silikon atomudur.
C düzlemi ile silikon düzlemi arasındaki fark, silikon karbid levhasının termal iletkenliği, elektrik iletkenliği, taşıyıcı hareketliliği gibi fiziksel ve elektrik özelliklerini etkiler.yüzey durum yoğunluğu ve benzeri..
C düzleminin ve silikon düzleminin seçimi, silikon karbid cihazlarının üretim sürecini ve performansını da etkiler, örneğin epitaksiyel büyüme, iyon implantasyonu, oksidasyon, metal çökmesi,temas direnci, vb.
