Forbairt agus Feidhmeanna Carbíde Sileacain (SiC)
1. hAois na Nuálaíochta i SiC
Thosaigh turas chomhdhúile sileacain (SiC) i 1893, nuair a dhear Edward Goodrich Acheson foirnéis Acheson, ag baint úsáide as ábhair charbóin chun táirgeadh tionsclaíoch SiC a bhaint amach trí théamh leictreach grianchloch agus carbóin. Chuir an t-aireagán seo tús le tionsclaíocht SiC agus thuill sé paitinn do Acheson.
Go luath sa 20ú haois, baineadh úsáid as SiC go príomha mar scríobach mar gheall ar a chruas iontach agus a fhriotaíocht chaitheamh. Faoi lár an 20ú haois, d'fhág dul chun cinn i dteicneolaíocht sil-leagan ceimiceach gaile (CVD) féidearthachtaí nua. Leag taighdeoirí ag Bell Labs, faoi stiúir Rustum Roy, an bhunobair le haghaidh CVD SiC, ag baint amach na chéad bhratuithe SiC ar dhromchlaí graifíte.
Tháinig dul chun cinn mór sna 1970idí nuair a chuir Union Carbide Corporation graifít SiC-brataithe i bhfeidhm ar fhás epitaxial na n-ábhar leathsheoltóra nítríde Gailliam (GaN). Bhí ról lárnach ag an dul chun cinn seo maidir le soilse agus léasair ardfheidhmíochta bunaithe ar GaN. Le blianta fada anuas, tá bratuithe SiC méadaithe thar leathsheoltóirí chuig feidhmeanna san aeraspáis, i ngluaisteán agus i leictreonaic chumhachta, a bhuíochas le feabhsuithe ar theicnící déantúsaíochta.
Sa lá atá inniu ann, tá nuálaíochtaí cosúil le spraeáil theirmeach, PVD, agus nanaitheicneolaíocht ag cur tuilleadh feabhais ar fheidhmíocht agus ar fheidhmiú bratuithe SiC, ag taispeáint a n-acmhainneacht i réimsí ceannródaíocha.
2. Struchtúir agus Úsáidí Criostail SiC a thuiscint
Tá os cionn 200 polaitíopa ag SiC, agus iad rangaithe de réir a gcuid socruithe adamhach i struchtúir chiúbacha (3C), heicseagánacha (H), agus rombohedral (R). Ina measc seo, úsáidtear 4H-SiC agus 6H-SiC go forleathan i bhfeistí ardchumhachta agus optoelectronic, faoi seach, agus luacháiltear β-SiC as a seoltacht teirmeach níos fearr, a fhriotaíocht chaitheamh, agus a fhriotaíocht creimeadh.
β-SiC'sairíonna uathúla, mar shampla seoltacht theirmeach de120-200 W/m·Kagus comhéifeacht leathnú teirmeach a mheaitseálann go dlúth le graifít, é a dhéanamh mar an t-ábhar is fearr le haghaidh bratuithe dromchla i dtrealamh epitaxy wafer.
3. Bratuithe SiC: Airíonna agus Teicnící Ullmhúcháin
Cuirtear bratuithe SiC, β-SiC de ghnáth, i bhfeidhm go forleathan chun airíonna dromchla mar chruas, friotaíocht caitheamh agus cobhsaíocht theirmeach a fheabhsú. I measc na modhanna coitianta ullmhúcháin tá:
- Taistil Cheimiceach Gaile (CVD):Soláthraíonn bratuithe ardchaighdeáin le greamaitheacht agus aonfhoirmeacht den scoth, atá oiriúnach le haghaidh foshraitheanna móra agus casta.
- Taiscí Fisiceach Gal (PVD):Tairiscintí rialú beacht ar chomhdhéanamh sciath, oiriúnach le haghaidh feidhmeanna ard-cruinneas....
- Teicnící Spraeála, Taiscí Leictriceimiceach, agus Cumhdach Sciodair: Feidhmíonn siad mar roghanna cost-éifeachtúla d’fheidhmchláir shonracha, ach le teorainneacha éagsúla maidir le greamaitheacht agus aonfhoirmeacht.
Roghnaítear gach modh bunaithe ar shaintréithe an tsubstráit agus riachtanais iarratais.
4. Smaointeoirí Graifíte Brataithe SiC i MOCVD
Tá súdairí graifíte SiC-brataithe fíor-riachtanach i dTaisceadh Gal Cheimiceach Orgánach Miotail (MOCVD), príomhphróiseas i ndéantúsaíocht ábhar leathsheoltóra agus optoelectronic.
Soláthraíonn na susceptors seo tacaíocht láidir d'fhás scannán epitaxial, ag cinntiú cobhsaíocht theirmeach agus ag laghdú éillithe eisíontais. Feabhsaíonn an sciath SiC freisin friotaíocht ocsaídiúcháin, airíonna dromchla, agus cáilíocht comhéadan, rud a chumasaíonn rialú beacht le linn fáis scannáin.
5. Ag Dul Chun Cinn i dtreo na Todhchaí
Le blianta beaga anuas, díríodh iarrachtaí suntasacha ar phróisis táirgthe foshraitheanna graifíte atá brataithe le SiC a fheabhsú. Tá taighdeoirí ag díriú ar íonacht, aonfhoirmeacht agus saolré an bhrataithe a fheabhsú agus costais á laghdú acu. Ina theannta sin, taiscéaladh ábhar nuálach marbratuithe cairbíde tantalam (TaC).cuireann sé feabhsuithe féideartha ar sheoltacht theirmeach agus ar fhriotaíocht creimeadh, ag réiteach an bhealaigh do réitigh den chéad ghlúin eile.
De réir mar a leanann an t-éileamh ar chumhdaitheoirí graifíte atá brataithe le SiC ag méadú, tacóidh dul chun cinn i ndéantúsaíocht chliste agus táirgeadh ar scála tionsclaíoch le forbairt táirgí ardchaighdeáin chun freastal ar riachtanais athraitheacha na dtionscal leathsheoltóra agus optoelectronics.
Am postála: Nov-24-2023