Zer da fase likidoaren epitaxia?

Likido-faseko epitaxia (LPE) substratu solidoetan urtutako kristal erdieroaleen geruzak hazteko metodo bat da.

SiC-ren propietate bereziek kristal bakarrak haztea zaila egiten dute. Erdieroaleen industrian erabiltzen diren ohiko hazkuntza-metodoak, tira zuzenaren metodoa eta beheranzko arragoaren metodoa, esaterako, ezin dira aplikatu presio atmosferikoan Si:C=1:1 fase likidorik ez dagoelako. Hazkuntza-prozesuak 105 atm-tik gorako presioa eta 3200°C-tik gorako tenperatura behar ditu disoluzioan Si:C=1:1 erlazio estekiometrikoa lortzeko, kalkulu teorikoen arabera.

Fase likidoaren metodoa oreka termodinamikoko baldintzetatik hurbilago dago eta SiC kristalak kalitate hobearekin hazteko gai da.

Tenperatura altuagoa da arragoaren hormaren ondoan eta txikiagoa haziaren kristalean. Hazkuntza prozesuan, grafitozko arragoa kristalak hazteko C iturria eskaintzen du.

1. Arragoaren horman tenperatura altuak C-ren disolbagarritasun handia eragiten du, eta disoluzio azkarra dakar. Horrek C disoluzio saturatua sortzea dakar arragoaren horman C disoluzio esanguratsuaren bidez.

2. Disolbatutako C kantitate handia duen disoluzioa hazi-kristalaren hondorantz garraiatzen da disoluzio laguntzailearen konbekzio-korronteen bidez. Hazi-kristalaren tenperatura baxuagoari C disolbagarritasuna gutxitzeari dagokio, eta tenperatura baxuko muturrean C-saturatutako disoluzioa sortzen da.

3. C supersaturatua disoluzio laguntzailean Si-rekin konbinatzen denean, SiC kristalak hazi-kristalaren gainean epitaxialki hazten dira. C gainsaturatua hauspeatzen den heinean, konbekzioa duen disoluzioa arragoaren hormaren tenperatura altuko muturrera itzultzen da, C disolbatuz eta disoluzio ase bat osatuz.

Prozesu hau behin baino gehiagotan errepikatzen da, azkenean SiC kristalen hazkuntza ekarriz.