一文了解碳化硅晶体如何制备5

当生长腔内各气相达到平衡状态时，气相的输送速率可以通过Hertz-Knudsen 方程 来得出，如式2-6所示：       

式中J 为SiC的摩尔通量， P  为SiC的平衡蒸汽压， M  为SiC 的摩尔质量，R为摩尔气体常量，T 为温度， a 为黏着系数。

晶体的生长速率可以表示为：

式中Psic为 SiC气相的密度。假设籽晶处气相组分SiC₂、Si的传输速率和其过饱和度成正比，则

假设传质过程中，气相组分 SiC₂ 和 Si 的平流速度相同，那么可以利用斯蒂芬流的 一维传质方程来描述这两种气相组分的分压之和：

在籽晶表面处晶体的生长速率和温度的变化曲线类似 Arrhenius 曲线，具体如图2-9 所示。从图中可以看出籽晶中心处的生长速率最高，分析认为该处轴向温度梯度最大， 气相传输速率最快，所以生长速率最高，沿径向生长速率逐渐降低，在边缘处生长速率又稍有增加，这是因为出现了多晶生长。