Počítačové modelování růstu monokrystalů SiC metodou PVT

Łukasz Kantor

Master's thesis

Computer modeling of the growth of SiC single crystals by the PVT method

Abstract:

Diplomová práce se zabývá simulacemi růstu monokrystalů SiC metodou PVT. V teoretické části práce jsou popsány následující problematiky: karbid křemíku SiC, vznik polytypů SiC, růst monokrystalů SiC. Detailně je popsána sublimační metoda PVT a počítačové simulace metody PVT. Teorie simulací metody PVT popisují základní fyzikální principy, které se uplatňují při růstu monokrystalů SiC v programu STR VR-PVT SiC. Praktická část diplomové práce se zabývá kalibracemi modelů v softwaru STR VR-PVT SiC. První kapitola je věnována programu STR VR-PVT SiC. Je představen postup nastavení simulací. Druhá kapitola je věnována kalibracím procesů „standard“ a „optimized“, růstu a simulacím monokrystalu a polykrystalu SiC v procesní zóně „DP“ modelu. Byly studovány parametry ovlivňující tvar krystalu a modely prášku. Dále se práce zabývá simulacemi napětí v krystalech, „standard“ a „optimized“. Na vypěstovaném polykrystalu SiC byly analyzovány polytypy pomocí Ramanovy spektroskopie. Na závěr byly analyzovány prášky SiC.

Abstract:

The diploma thesis is focused on simulations of SiC single crystals growth by PVT. The theoretical part of the thesis describes the following topics: silicon carbide SiC, formation of SiC polytypes, growth of SiC single crystals. The PVT sublimation method and the modelling of the PVT method are described in detail. Theories of PVT method simulations describe the basic physical principles that are applied in the growth of SiC single crystals in the STR VR-PVT SiC software. The practical part of the thesis deals with the calibrations of the models in the STR-VR PVT SiC software. The first chapter is devoted to the STR VR-PVT SiC software. The procedure for setting up the simulations is presented. The second chapter is devoted to calibrations of „standard“ and „optimized“ models, growth and simulations of single crystal and polycrystalline SiC in the process zone of the „DP“ model. Parameters affecting the crystal shape and powder models have been studied. In addition, the work deals with simulations of stresses in the crystals „standard“ and „optimized“. The polytypes on the grown SiC polycrystal were analyzed by Raman spectroscopy. Lastly, the SiC powders were analyzed.

Keywords

karbidu křemíku, Physical vapor transport, počítačové simulace

Keywords

silicon carbide, Physical vapor transport, computer modelling

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 31. 5. 2023
• Supervisor: Ivo Szurman
• Reader: Jan Šik

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Master programme / field:
Materiálové inženýrství / Progresivní technické materiály