1. Матди йәшәү урындары һәм структур бөтөнлөк
1.1 Кремний карбидының эске үҙенсәлектәре
(Кремний карбиды тигель)
Кремний карбиды (SiC) дүрт ҡырлы решеткалы каркасҡа ҡуйылған кремний һәм углерод атомдарынан торған ковалент керамик матдә, башлыса 1990 йылдарҙа бар. 250 политипик төрҙәре, 6Н менән, 4Һ, һәм 3С иң юғары тейешлеләрҙең береһе булып тора.
Уның ҡаты йүнәлешле бәйләнеше ғәҙәттән тыш ҡатылыҡ бирә (Моос ~ 9.5), юғары йылылыҡ үткәреүсәнлеге (80– 120 W/(м · К )саф яңғыҙ кристалдар өсөн), һәм тәьҫирле химик инертлыҡ, ҡаты атмосфералар өсөн иң ныҡлы материалдарҙан һанала.
Ҙур диапазон арауығы (2.9– 3.3 эВ) бүлмә температураһы кимәлендә ғәҙәттән тыш электр изоляцияһын һәм радиация зыянына юғары ҡаршы тороусанлыҡты тәьмин итә, ә уның кәметелгән термик үҫеш коэффициенты (~ 4.0 × 10 −6/ К) ғәҙәттән тыш йылылыҡ һуғыуына ҡаршы тороусанлыҡҡа булышлыҡ итә.
Был эске үҙенсәлектәр шулай уҡ 100-ҙән тыш температурала ла һаҡлана. 1600 ° С, рөхсәт итеү SiC архитектура бөтөнлөгөн һаҡлап ҡалыу өсөн оҙайлы туранан-тура ҡорос иретелгән тәьҫирендә, һәйбәт, һәм реактив газдар.
Глинозём кеүек оксидлы фарфорҙан айырмалы рәүештә, SiC углерод менән еңел яуап бирмәй йәки тип түбән иретелгән эвтектика амбиенттарҙы минималь кимәлгә еткерергә, металлургия һәм ярым үткәргестәр менән эш итеүҙә мөһим өҫтөнлөк.
Ҡасан тигель итеп етештерелгән– һауыттар индереү өсөн эшләнгән һәм йылы материалдар– SiC кварц кеүек традицион материалдарҙан артып китә, графит, һәм глинозём ғүмер оҙайлығында ла, процесс бөтөнлөгөндә лә.
1.2 Микроструктура һәм механик хәүефһеҙлек
SiC тигелдәренең эшмәкәрлеге уларҙы микроструктураһына һаҡ ҡына бәйләй ., етештереү ысулына һәм ҡулланылған ингредиенттарҙы агломерациялауға таяна.
Ғәҙәттә, утҡа сыҙамлы тигель яуап йәбештереү ҡулланып етештерелә, унда ҡыуышлы углерод преформалары шыйыҡландырылған кремний менән үтеп инә, яуап Si аша β-SiC барлыҡҡа килтерә(л) + С(с) → SiC(с).
Был процесс генерациялай композит структураһы беренсел SiC менән ҡалдыҡ бушлай кремний . (5– 10%), Йылылыҡ үткәреүсәнлеген арттыра, әммә ҡулланыуҙы сикләүе мөмкин 1414 ° С(кремнийҙың иреү коэффициенты).
Киреһенсә, тулыһынса агломерацияланған SiC тигель ҡаты йәки шыйыҡ фазалы агломерация аша эшләнә, бор һәм углерод йәки глинозём-иттрий өҫтәмәләре ҡулланыла, яҡынса теоретик тығыҙлыҡҡа һәм ҙурыраҡ таҙалыҡҡа өлгәшеү.
Был дисплей өҫтөнлөклө ползучий ҡаршылыҡ һәм окисланыу хәүефһеҙлеге, шулай ҙа ҡиммәтерәк һәм ҡаты ҙур күләмдә эшләү өсөн.
( Кремний карбиды тигель)
Ваҡ бөртөклө, агломерацияланған SiC-тың үҙ-ара үрелгән микроструктураһы термик арыуға һәм механик тарҡалыуға ғәҙәттән тыш ҡаршы тороусанлыҡты тәьмин итә, шыйыҡландырылған кремний менән эш иткәндә тәнҡитле, германий, йәки кристалдар үҫеш процедураларында III-V берләшмәләр.
Бөртөк сиге дизайны, шул иҫәптән икенсе этаптарҙы һәм пористыйлыҡты контролдә тотоу, цикллы йылытыу һәм агрессив химик мөхиттә оҙайлы ныҡлыҡ булдырыуҙа мөһим функция уйнай.
2. Йылылыҡ етештереүсәнлеге һәм тирә-яҡ мөхиткә ҡаршы тороусанлыҡ
2.1 Йылылыҡ үткәреүсәнлеге һәм йылылыҡ таралыуы
SiC тигелдәренең билдәләүсе өҫтөнлөктәренең береһе булып уларҙы юғары йылылыҡ үткәреүсәнлеге тора., тиҙ һәм бер тигеҙ йылы тапшырыу мөмкинлеге бирә, бөтә юғары температуралы эшкәртергә.
Ҡаршылыҡлы түбән үткәреүсәнлек продукцияһы кеүек интеграцияланған кремний (1– 2 W/(м · К)), SiC тигель диуары буйлап йылылыҡ энергияһын һөҙөмтәле тарата, локалләшкән эҫе нөктәләрҙе һәм йылылыҡ градиенттарын кәметеү.
Был гармония фотоэлектрика өсөн күп кристаллы кремнийҙы йүнәлешле ҡатыу кеүек процестарҙа кәрәк ., Ҡайҙа температура кимәле бер төрлөлөк тура йоғонто яһай кристалл юғары сифатлы һәм етешһеҙлек ҡалынлығы.
Юғары үткәреүсәнлек һәм термик киңәйеүҙең кәмеүе ҡатнашмаһы ғәҙәттән тыш юғары термик шок критерийын тыуҙыра . (R = k(1 - н)а/ р), тиҙ өй йылытыу йәки һыуытыу циклдары барышында ярылыуға сыҙамлы SiC тигель эшләү.
Был тиҙ йылытыу системаһы рампа ставкалары мөмкинлек бирә ., үткәреүсәнлеге яҡшыртылған, һәм тигель етешһеҙлектәре һөҙөмтәһендә өҙөклөктәр кәмегән.
Ул ғына ла түгел, материалдың ҡабатланған термик велосипедта йөрөү мөмкинлеге ҙур емереклектәрһеҙ уны эшкәртергә яраҡлы коммерция йылытҡыстарҙа өҫтөндә эшләй 1500 ° С.
2.2 Окисланыу һәм химик уйнашлыҡ
Һауала юғары температура кимәлендә, SiC еңел окисланыу аша үтә, аморф кремнийҙан һаҡлаусы ҡатлам барлыҡҡа килтереү (SiO ИКЕ) уның өҫтөндә: SiC + 3/2 O 2 → SiO ИКЕ + CO.
Был быяла ҡатлам юғары температурала тығыҙлана ., диффузия барьеры булып эшләй, ул күберәк окисланыуҙы яйлатып, аҫтында ятҡан керамик ҡоролошто һаҡлай.
Әммә, кәмеүсе мөхиттә йәки вакуум шарттарында– ярымүткәргес һәм тимер эшкәртеүҙә ғәҙәти– окисланыу баҫыла, һәм SiC иретелгән кремнийға ҡарағанда химик яҡтан тотороҡло булыуын дауам итә, еңел алюминий, һәм бер нисә шлак.
Ул 100 тиклем шыйыҡландырылған кремний менән эреүгә һәм яуапҡа ҡаршы тора. 1410 ° С, әммә оҙайлы экспозиция һөҙөмтәһендә бәләкәй углерод йыйыу йәки интерфейс ҡырыҫланыуы мөмкин.
Хәл иткес, SiC нескә иретмәләргә металл бысраныуҙы күрһәтмәй, электрон сортлы кремний етештереү өсөн хәл иткес ихтыяж, унда Fe менән бысраныу, Cu, йәки Cr ppb кимәленән түбән тоторға кәрәк.
Әммә, Һелтеле ер металдарын эшкәрткәндә йәки бик яуаплы оксидтарҙы һаҡларға кәрәк, Ҡайһы берҙәре ҡаты температура кимәлендә SiC кейә ала.
3. Етештереү процестары һәм сифат контроле
3.1 Төҙөлөш ысулдары һәм үлсәмдәр менән идара итеү
SiC тигель етештереү формалаштырыуҙы үҙ эсенә ала ., киптереү, һәм юғары температуралы агломерация йәки һыу үткәреү, кәрәкле таҙалыҡҡа нигеҙләнеп һайланған ысулдар менән, үлсәм, һәм ҡушымта.
Ғәҙәти булдырыу стратегияһы изостатик баҫыуҙы үҙ эсенә ала ., экструзия, һәм слайд таратыу, Һәр береһе төрлө дәрәжәләге үлсәмдәрҙең теүәллеген һәм микроструктур берҙәмлекте тәҡдим итә.
Ҡояш слиток таратыуҙа файҙаланылған ҙур тигель өсөн, изостатик преслау эҙмә-эҙлекле стена өҫтө ҡалынлығы һәм ҡалынлығын тәьмин итә, тигеҙ булмаған термик үҫеш һәм етешһеҙлек хәүефен кәметеү.
Реакцияға бәйле SiC (РБСК) тигель арзан һәм ҡойоу заводтарында һәм ҡояш баҙарында йыш ҡулланыла, ҡабатланған кремний сикләүҙәре булһа ла, иретмәнең максималь температураһы.
Спекированный SiC (SSiC) версиялары, ә өҫтәмә ҡиммәтле, иҫ киткес сафлыҡ менән эш итеү, ҡатылыҡ, һәм химик һуғыуға ҡаршы тороусанлыҡ, уларҙы юғары ҡиммәтле ҡушымталар өсөн яраҡлы итеү, мәҫәлән, GaAs йәки InP кристаллы үҫеш.
Ҡаршылыҡтарға өлгәшеү өсөн агломерациянан һуң теүәл эшкәртергә кәрәк булыуы мөмкин, Бигерәк тә тигель өсөн тура ҡалҡыулыҡта туңдырыу ҡулланыла (ВГФ) йәки Чохральский (CZ) системалары.
Өҫкө майҙанды тамамлау өсөн етешһеҙлектәр өсөн ядроланыу урындарын кәметергә һәм таралыу барышында тигеҙ иретмә ағымын тәьмин итеү мөһим..
3.2 Сифатты контролдә тотоу һәм һөҙөмтәлелекте раҫлау
Ҡаты сифатты тәьмин итеү мөһим ышаныслылыҡты һәм оҙайлы ғүмерҙе тәьмин итеү өсөн SiC тигель талап ителгән эксплуатация шарттарында ..
Эске ярсыҡтарҙы асыҡлау өсөн ультратауышлы скрининг һәм рентген томографияһы кеүек емерелмәгән анализ ысулдары ҡулланыла., арауыҡтар, йәки ҡалынлыҡ үҙгәрештәре.
Химик анализ ҡулланып XRF йәки ICP-MS раҫлай түбән дәрәжәһе металл бысраныу, ә йылылыҡ үткәреүсәнлеге һәм һығылмалылыҡ ныҡлығы продукттың эҙмә-эҙлеклелеген раҫлау өсөн билдәләнә.
Тигель йыш ҡына тапшырыу алдынан имитацияланған термик цикллаштырыу тикшерелеүҙәренә дусар ителә, мөмкин булған етешһеҙлек режимдарын билдәләү өсөн ..
Ярымүткәргес һәм аэрокосмик тәьмин итеү селтәрҙәрендә йыйылма эҙләү һәм аккредитация таралған., Ҡайҙа компоненттар етешһеҙлектәре ҡиммәтле етештереү юғалтыуҙары килтерергә мөмкин.
4. Ҡулланыу һәм техник эффект
4.1 Ярымүткәргес һәм фотоэлектр сәнәғәте
Кремний карбиды тигель етештереүҙә мөһим роль уйнай юғары таҙалыҡтағы кремний микроэлектроника һәм ҡояш батареялары өсөн.
Күп кристаллы фотоэлектрик ҡоймалар өсөн йүнәлешле ҡатыу мейестәрендә, ҙур SiC тигель шыйыҡландырылған кремний өсөн төп һауыт булып сығыш яһай, температура кимәлен һаҡлау 1500 ° C күп һанлы циклдар өсөн.
Уларҙың химик инертлығы бысраныуҙы туҡтата ., шул уҡ ваҡытта уларҙың йылылыҡ хәүефһеҙлеге эҙмә-эҙлекле нығытыу фронттарын тәьмин итә, дөрөҫ булмаған урынлаштырыу һәм бөртөк сиктәре аҙ булған юғары сифатлы вафлиға килтерә.
Ҡайһы бер етештереүселәр эске өҫтө майҙанын кремний нитриды йәки кремний менән ҡаплай, өҫтәмә рәүештә бәйләнеште кәметергә һәм һыуынғандан һуң слитка сығарыуҙы еңеләйтергә ..
Ҡатнаш ярымүткәргестәрҙең тикшеренеүҙең масштабында Чохральский үҫеше, бәләкәй ҙурлыҡтағы SiC тигель GaAs иреүен тотоу өсөн ҡулланыла, ИнСб, йәки CdTe, Ҡайҙа сикке реактивлыҡ һәм үлсәмле хәүефһеҙлек тәнҡитле.
4.2 Металлургия, Завод, һәм үҫешкән технологиялар
Ярым үткәргестәрҙән тыш, Ҡорос эшкәрткәндә SiC тигель мотлаҡ кәрәк, иретмә әҙерләү, һәм лаборатория масштабында алюминий ҡатнашлығында иретеү процедуралары, баҡыр, һәм һирәк осрай торған ер элементтары.
Уларҙың термик шокҡа һәм эрозияға ҡаршы тороусанлығы уларҙы ҡойоу заводтарында индукция һәм ҡаршылыҡлы йылытыу системалары өсөн яраҡлы итә ., унда улар графит һәм глинозём альтернативаларынан бер нисә циклға йәшәй.
Яуаплы металдарҙы өҫтәмә рәүештә етештереүҙә, SiC һауыттар тигель етешһеҙлектәрен һәм бысраныуын булдырмау өсөн пылесос индукция иретеүендә ҡулланыла..
Ҡулланыу барлыҡҡа килгән иретелгән тоҙ активаторҙары һәм йүнәлтелгән ҡояш энергияһы системаларынан тора, унда SiC һауыттарында йылылыҡ энергияһын һаҡлау өсөн юғары температуралы тоҙҙар йәки шыйыҡ металдар булыуы мөмкин.
Өҙлөкһөҙ үҫеш менән агломерация инновация һәм ҡаплау дизайны, SiC тигель киләһе быуын материалдарын эшкәртергә ярҙам итергә әҙер, таҙараҡ өсөн мөмкинлек бирә, күпкә һөҙөмтәлерәк, һәм масштаблы коммерция йылылыҡ системалары.
Йомғаҡлап, карбид кремний тигель юғары температуралы продукт синтезында тәнҡитле мөмкинлек биргән технологияны күрһәтә, иҫ киткес термик берләштереү, механик, һәм бер инженер өлөшөндә химик һөҙөмтәлелек.
Уларҙы таралған ҡабул итеү бөтә ярымүткәргес, ҡояш, һәм металлургия сәнәғәте үҙ бурысын билдәләй, нигеҙ булараҡ, хәҙерге коммерция фарфоры.
5. Һатыусы
«Адванс керамик» компанияһына 1 октябрҙә нигеҙ һалынған. 17, 2012, тикшеренеүҙе һәм эшләүҙе үҙ өҫтөнә алған юғары технологиялы предприятие булып тора, етештереү, эшкәртеү, керамик сағыштырмаса материалдар һәм изделиелар һатыу һәм техник хеҙмәтләндереү. Беҙҙең продукция үҙ эсенә ала, әммә сикләнмәй бор карбиды керамика продукцияһы, Бор нитриды керамика изделиелары, Кремний карбиды керамика изделиелары, Кремний нитриды керамика изделиелары, Цирконий диоксиды керамика изделиелары, һ. б.. Ҡыҙыҡһыныу булһа, рәхим итеп, беҙҙең менән бәйләнешкә инегеҙ.
Тегтар: Кремний карбиды тигель, Кремний карбиды керамикаһы, Кремний карбиды керамик тигель
Бөтә мәҡәләләр һәм һүрәттәр интернеттан алынған .. Әгәр ниндәй ҙә булһа авторлыҡ хоҡуғы мәсьәләләре, зинһар, беҙҙең менән бәйләнешкә инеү өсөн ваҡытында юйырға.
Беҙгә һорау бирегеҙ