1. Материаль резиденцияләр һәм структур бөтенлек
1.1 Кремний карбидының эчке үзенчәлекләре
(Кремний Карбид Крусиблес)
Кремний карбид (SiC) кремний һәм углерод атомнарыннан торган ковалент керамик матдә, тетрэдраль такталарда урнаштырылган, нигездә бар 250 политип төрләре, 6H белән, 4Н., һәм 3C иң урынлыларның берсе.
Аның нык юнәлешле бәйләнеше гаҗәеп катылык бирә (Мох ~ 9.5), югары җылылык үткәрүчәнлеге (80– 120 W /(м · К. )саф ялгыз кристалллар өчен), һәм тәэсирле химик инерция, аны каты атмосфера өчен иң нык материалларның берсе итү.
Зур тасма (2.9– 3.3 eV) бүлмә температурасы дәрәҗәсендә гаҗәеп электр изоляциясен һәм нурланыш зыянына югары каршылыкны тикшерә, җылылык үсеш коэффициентын киметкәндә (~ 4.0 × 10 ⁻⁶ / К.) гадәттән тыш җылылык шокына каршы тора.
Бу эчке үзенчәлекләр температурада да саклана 1600 ° C., SiC-ны архитектур бөтенлекне сакларга рөхсәт, эретелгән корычка озак тәэсир итү, игелекле, һәм реактив газлар.
Алумина кебек оксид фарфорларыннан аермалы буларак, SiC углерод белән тиз җавап бирми яки әйләнә-тирә мохитне киметүдә аз эри торган эвектика яза, металлургия һәм ярымүткәргеч эшкәртүдә мөһим өстенлек.
Хачка кадакланганда– кертү өчен ясалган савытлар һәм җылылык материаллары– SiC кварц кебек традицион материаллардан артып китә, графит, һәм гомер озынлыгы һәм процесс бөтенлеге буенча алумина.
1.2 Микроструктура һәм механик куркынычсызлык
SiC крестиблларының эшләнеше аларның микроструктурасына җентекләп бәйләнгән, кулланылган җитештерү ысулына һәм синтеринг ингредиентларына таяна.
Очкыч класслы крестибльләр гадәттә җавап бәйләнеше ярдәмендә җитештерелә, монда күзәнәкле углерод преформалары сыек кремний белән үтеп керәләр, Si җавап аша β-SiC формалаштыру(l) + C.(с) → SiC(с).
Бу процесс калдыксыз кремний белән беренчел SiC-ның композицион структурасын барлыкка китерә (5– 10%), җылылык үткәрүчәнлеген көчәйтә, ләкин куллануны чикли ала 1414 ° C.(кремнийның эрү факторы).
Киресенчә, тулысынча синтерланган SiC крестибльләре бор һәм углерод яки алумина-йтрия өстәмәләрен кулланып каты-каты яки сыек фазалы синтеринг аша ясала., теоретик тыгызлыкка һәм зуррак чисталыкка ирешү.
Бу өстен селкенүгә каршы тору һәм оксидлаштыру куркынычсызлыгын күрсәтә, ләкин зуррак һәм зур күләмдә ясау авыррак.
( Кремний Карбид Крусиблес)
Яхшы бөртекле, Синтерланган SiC микроструктурасы җылылык бетүенә һәм механик таркалуга гаҗәеп каршылык бирә, сыекланган кремний белән эшләгәндә критик, германий, яки кристалл үсеш процедураларында III-V кушылмалары.
Бөртекле чик дизайны, икенче этапларны контрольдә тоту, цикллы җылыту һәм агрессив химик мохиттә дәвамлы ныклык урнаштыруда мөһим функция уйный.
2. Rылылык күрсәткечләре һәм әйләнә-тирә мохиткә каршы тору
2.1 Rылылык үткәрүчәнлеге һәм җылы тарату
SiC крестикларының төп өстенлекләренең берсе - аларның югары җылылык үткәрүчәнлеге, югары температурада эшкәртү вакытында тиз һәм бердәм җылы күчерергә мөмкинлек бирә.
Интеграль кремний кебек аз үткәрүчән продуктлардан аермалы буларак (1– 2 W /(м · К.)), SiC җылылык энергиясен эффектив диварга тарата, локальләштерелгән кайнар нокталарны һәм җылылык градиентларын киметү.
Бу гармония фотоволтаиклар өчен күп кристалл кремнийны юнәлешле ныгыту кебек процессларда кирәк, монда температура дәрәҗәсенең бер тигезлеге кристаллның югары сыйфаты һәм җитешсезлек калынлыгына турыдан-туры тәэсир итә.
Highгары үткәрүчәнлек һәм киметелгән җылылык киңәюе бик югары җылылык шок критерийына китерә (R = k(1 - n)а / р), SiC крестибльләрен тиз өй җылыту яки суыту цикллары ярылуга каршы тору.
Бу тизрәк җылыту системасы пандус ставкаларын булдырырга мөмкинлек бирә, яхшырак үткәрү, һәм төп уңышсызлык нәтиҗәсендә эш вакыты кимеде.
Моннан тыш, материалның кат-кат җимерелмичә җылылык велосипедына каршы тору мөмкинлеге аны югарыда эшләүче коммерция җылыткычларында эшкәртү өчен яраклы итә 1500 ° C..
2.2 Оксидлаштыру һәм химик туры килү
Airавада күтәрелгән температура дәрәҗәсендә, SiC җиңел оксидлашу аша уза, аморф кремнийның саклагыч катламын формалаштыру (ИКЕ) өслегендә: SiC + 3/2 O ₂ → ИКЕ + СО.
Бу пыяла катлам югары температурада тыгызлана, күбрәк оксидлашуны акрынайта торган һәм керамик структураны саклаучы диффузия барьеры булып эш итә.
Ләкин, кимү мохитендә яки вакуум шартларында– ярымүткәргечтә һәм корыч эшкәртүдә гадәти– оксидлаштыру кысыла, һәм SiC эретелгән кремнийга каршы химик яктан тотрыклы булып кала, җиңел авырлыктагы алюминий, һәм берничә шлак.
Ул эретелгән кремний белән таркалуга һәм җавапка каршы 1410 ° C., киңәйтелгән экспозиция кечкенә углерод алу яки интерфейсның тупаслануына китерергә мөмкин.
Иң мөһиме, SiC металл пычратуларны нечкә эретүләргә тәкъдим итми, Fe-ның пычрануы булган электрон класслы кремний җитештерү өчен бик кирәк, Ку, яки Cr ppb дәрәҗәсеннән түбәндә сакланырга тиеш.
Ләкин, эшкәртүле металлларны яки бик җаваплы оксидларны эшкәрткәндә сак булырга кирәк, кайберәүләр SiC-ны каты температура дәрәҗәсендә тузарга мөмкин.
3. Производство процесслары һәм сыйфат контроле
3.1 Төзелеш ысуллары һәм үлчәмле контроль
SiC крестибллары җитештерү формалаштыруны үз эченә ала, киптерү, һәм югары температуралы синтеринг яки су басу, кирәкле сафлыкка нигезләнеп сайланган техника белән, зурлыгы, һәм куллану.
Гадәттәге стратегияләр изостатик басуны үз эченә ала, экструзия, һәм слайд тарату, һәрберсе төрле дәрәҗәдәге үлчәм төгәллеген һәм микроструктур бердәмлекне тәкъдим итә.
Кояш инготының таралуында кулланылган зур крестиклар өчен, изостатик басу дивар өслегенең калынлыгын һәм калынлыгын тикшерә, тигез булмаган җылылык үсеше һәм уңышсызлык куркынычын киметү.
Реакция белән бәйләнгән SiC (РБСК) крестьяннар арзан һәм гадәттә фабрикаларда һәм кояш базарларында кулланыла, кремний чикләүләре максималь чишелеш температурасы булса да.
Синтерланган SiC (SSiC) версияләре, өстәмә кыйммәт, искиткеч сафлык эшләгез, кырыслык, һәм химик бәрелешкә каршы тору, аларны GaAs яки InP кристалл үсеше кебек югары кыйммәтле кушымталар өчен яраклы итү.
Синтерингтан соң төгәл эшкәртү каты каршылыкларга ирешү өчен чакырылырга мөмкин, аеруча крестьяннар өчен туры калкулыкта кулланылган (VGF) яки Чохральски (CZ) системалары.
Кимчелекләр өчен нуклеяция мәйданнарын киметү һәм таралу вакытында эретү агымын тәэмин итү өчен өслек мәйданын бизәү бик мөһим.
3.2 Сыйфат контроле һәм эффективлыкны тикшерү
Сыйфатлы ышандыру оператив шартларда таләп ителгән SiC крестикларының ышанычлылыгын һәм озын гомерен тәэмин итү өчен мөһим.
УЗИ тикшерү һәм рентген томография кебек җимергеч булмаган анализ алымнары эчке бүленешләрне ачыклау өчен кулланыла, аралар, яки калынлык төрләнеше.
XRF яки ICP-MS ярдәмендә химик анализ металл пычрануның түбән дәрәҗәсен раслый, җылылык үткәрүчәнлеге һәм флексур көче продукт эзлеклелеген расларга тәвәккәл.
Крестиклар еш кына мөмкин булган уңышсыз режимнарны ачыклау өчен, тапшыру алдыннан симуляцияләнгән җылылык велосипед тикшерүләренә дучар ителәләр.
Ярымүткәргеч һәм аэрокосмик тәэмин итү чылбырларында эзләнү һәм аккредитация киң таралган, монда компонент эшләмәү кыйммәтле җитештерү югалтуларын китерергә мөмкин.
4. Кушымталар һәм техник эффект
4.1 Ярымүткәргеч һәм фотоволтаик индустрия
Кремний карбид крестибллары микроэлектроника өчен дә, кояш күзәнәкләре өчен дә югары чисталык кремний җитештерүдә мөһим роль уйныйлар..
Күп кристалллы фотоволтаик инготлар өчен юнәлешле каты мичләрдә, зур SiC крестибллары сыекланган кремний өчен төп контейнер булып эшли, температура дәрәҗәсен арттыру 1500 Күп цикллар өчен ° C..
Аларның химик инерциясе пычрануны туктата, аларның җылылык куркынычсызлыгы эзлекле каты фронтларны тәэмин итә, аз урынлы һәм ашлык чикләре булган югары сыйфатлы ваферларга китерә.
Кайбер җитештерүчеләр эчке өслек мәйданын кремний нитрид яки кремний белән каплыйлар, өстәмә бәйләнешне киметү һәм суытканнан соң ингот чыгаруны җиңеләйтү өчен..
Тикшеренү масштабында катнаш ярымүткәргечләрнең Чохральски үсеше, кечерәк зурлыктагы SiC крестибллары GaA-ны эретү өчен кулланыла, InSb, яки CdTe, монда маргиналь реактивлык һәм үлчәмле куркынычсызлык мөһим.
4.2 Металлургия, Завод, һәм барлыкка килүче технологияләр
Ярымүткәргечләрдән тыш, SiC крестибльләре корыч эшкәртүдә алыштыргысыз, эретмә әзерләү, һәм алюминий катнашындагы лаборатория масштаблы эретү процедуралары, бакыр, һәм сирәк җир элементлары.
Аларның җылылык шокына һәм эрозиягә каршы торулары аларны индукция һәм җылыту системалары өчен яраклаштыра, монда алар берничә цикл белән графит һәм алумина альтернативаларын күрсәтәләр.
Responsаваплы металллар өстәмә җитештерүдә, SiC контейнерлары чистарткыч индукция эретүдә кулланыла, мөһим җитешсезлек һәм пычрану өчен..
Килеп чыккан кушымталар эретелгән тоз активлаштыручыларыннан һәм кояш энергия системаларыннан тора, монда SiC суднолары җылылык энергиясен саклау өчен югары температуралы тозлар яки сыек металллар кертә ала.
Синтеринг инновациясендә һәм дизайнны каплауда өзлексез үсеш белән, SiC крестибллары киләсе буын материалларын эшкәртүгә булышырга әзер, чистарту өчен мөмкинлек бирү, күпкә эффектив, һәм масштаблы коммерция җылылык системалары.
Кабатлау, кремний карбид крестибльләре югары температуралы продукт синтезында критик мөмкинлек бирүче технологияне күрсәтәләр, искиткеч җылылыкны берләштерү, механик, һәм бер инженер өлешендә химик эффективлык.
Аларның ярымүткәргечтә киң таралуы, кояш, һәм металлургия сәнәгате хәзерге коммерция фарфорларының нигезе буларак үз бурычларын күрсәтә.
5. Сатучы
Алга киткән керамика октябрьдә оешкан 17, 2012, тикшеренүләр һәм үсеш өчен бирелгән югары технологияле предприятия, җитештерү, эшкәртү, керамик чагыштырма материаллар һәм продуктларның сату һәм техник хезмәтләре. Безнең продуктлар Бор Карбид керамик продуктларын үз эченә ала, ләкин алар белән чикләнми, Бор Нитрид керамик продуктлары, Кремний карбид керамик продуктлары, Кремний Нитрид керамик продуктлары, Ircирконий диоксиды керамик продуктлары, һ.б.. Әгәр дә сез кызыксынсагыз, зинһар, безнең белән элемтәгә керергә ирек бирегез.
Теги: Кремний Карбид Крусиблес, Кремний карбид керамикасы, Кремний Карбид керамик крестиклары
Барлык мәкаләләр дә, рәсемнәр дә Интернеттан. Әгәр дә авторлык проблемалары булса, бетерү өчен зинһар, безнең белән элемтәгә керегез.
Безне сора