Мазмун менюсу
● Силикон карбидге кириш
● Силикон карбиддин өндүрүш ыкмаларына сереп
● Ашезон процесси
>> Принцип жана тарыхый контекст
>> Процесс кадамдары
>> Артыкчылыктары жана чектөөлөр
>> Типтүү буюмдар
● Жол жүрүү процесси (физикалык буу буусу)
>> Принцип
>> Процесс кадамдары
>> Артыкчылыктары жана чектөөлөр
>> Типтүү буюмдар
● Химиялык буу чөкмө (CVD)
>> Принцип
>> Процесс кадамдары
>> Артыкчылыктары жана чектөөлөр
>> Типтүү буюмдар
● Реакция менен байланышкан кремний карбид (RB-SIC)
>> Принцип
>> Процесс кадамдары
>> Артыкчылыктары жана чектөөлөр
>> Типтүү буюмдар
● Башка пайда болгон жана адистештирилген ыкмалар
>> Суюктуктун же айлануучу реакторлордун устермалдык азайтуу
>> Кремний менен көмүртектин түздөн-түз реакциясы
>> Кайра иштетилген кремний калдыктарын колдонуу
● Пост-кайра иштетүү жана кремний карбиди калыптандыруу
● Силикон карбидин тиркемелери
● Силикон карбиддик өндүрүш ыкмаларына кошумча түшүнүктөр
>> Экологиялык ой-пикирлер
>> Сапатты контролдоо жана тестирлөө
>> Нанорруктураланган кремний карбиддеги жетишкендиктер
>> Рыноктун тенденциялары жана келечектеги көз караштар
● Корутунду
● Суроо-жооп: Силикон Карбиддин өндүрүш ыкмалары
>> 1. Силикон карбиди өндүрүүнүн эң кеңири колдонулган ыкмасы кайсы?
>> 2. Жогорку тазалыктын кремний карбиддин кристаллдары электроника үчүн өстүрүлөт?
>> 3. Химиялык буу чөкмөлөрдүн (CVD) кремнийден карбиддик өндүрүштө кандай ролу бар?
>> 4. Силикон карбид татаал формада өндүрүлөбү?
>> 5. Силикон карбиддин өндүрүшүнүн туруктуу ыкмалары барбы?
Кремний карбид (SIC) - өзгөчө катуулугу, жылуулук өткөрүмдүүлүгү, химиялык туруктуулугу жана электрондук касиеттери бар укмуштуу материал. Бул мүнөздөмөлөр аны металлургия, жарым өткөргүчтөр, абразивдер, аскердик, мунай, мунайз бургулоо жана курулуш сыяктуу тармактар боюнча алмаштырылсын. Жогорку деңгээлдеги материалдарга суроо-талап өсүп, эң көп кездешет Силикон карбиддик өндүрүш ыкмалары өндүрүүчүлөр, инженерлер жана акыркы колдонуучуларга окшош.
Бул комплекстүү жетекчи кремний идишке, алардын негизги принциптери, артыкчылыктары жана мүнөздүү колдонмолорун өндүрүү үчүн колдонулган негизги ыкмаларды изилдейт. Чийки заттарды даярдаган сийнин азыктарын айландырууга, экологиялык карактарга, сапатты контролдоо жана пайда болгон тенденцияларга айландырууга катышкан кадамдарды карап чыгабыз.
Силикон карбидге кириш
Кремний карбид - химиялык формула менен кремний менен көмүртектин кошулмасы. Анын касиеттердин уникалдуу айкалышы - экстремалдык катаал, жогорку эрүү чекити, химиялык инерттүү жана жогорку термикалык жана электрдик жылуулук талаптарды талап кылуу үчүн тандоо болуп саналат. SIC бир нече кристаллдык формаларда (политиптердик), эң көп кездешүүчү (α-SIC) жана Куб (β-SIC) бар.
Силикон карбиддин өндүрүш ыкмаларына сереп
Креликон карбиддин өндүрүшү, адатта, кремний менен көмүртек булактарынын жогорку температурасынын жогорку температурасын камтыйт. Убакыттын өтүшү менен бир нече ыкма иштелип чыккан, алардын ар бири белгилүү бир өнүм формаларына, плитка жана тиркемелер үчүн оптималдаштырылган. Эң көп кездешүүчү кремний карбиддик өндүрүш ыкмалары төмөнкүлөрдү камтыйт:
- Ашпоздон процесси
- Лели процесси (физикалык буу буусу)
- Химиялык буу чөкмө (CVD)
- Силикон менен байланышкан силикон карбид (RB-SIC)
- башка адистештирилген жана пайда болгон ыкмалар
Ашезон процесси
Принцип жана тарыхый контекст
1891-жылы Эдвард Гудрих бүгүлүүсү тарабынан иштелип чыккан аш Ал кремный кумдун (Sio) көмүртектин булагы (адатта мунайга же анткритедик көмөк), адатта, 2000 ° C жана 2500 ° C ортосунда, электрон каршылыктуу меште көмүртек булагы (адатта мунайды же антрактуулук көмүр).
Процесс кадамдары
1. Чийки зат даярдоо
- Бийик тазалыкты кремний кум жана көмүртек булагы кылдаттык менен тандалган жана аралаштырылат. Түзүмдүн касиеттерин өркүндөтүү үчүн кошумчалар киргизилиши мүмкүн.
2. Меш жүктөө
- Аралашма ири графиттин каршылыкка каршылык көрсөтүлөт. Графит таяктары жылытуу элементтер жана борбордук ядро катары да кызмат кылат.
3. Карботермалдык азайтуу
- электр тогу графит таяктары аркылуу жылуулукту жаратат. Негизги химиялык реакция:
SiO 2+ 3C → Sic + 2Co
- реакция зонасы 2500-3000 ° C чейин жетип, графит өзөктүн айланасында сийүү кристаллдарын пайда кылууга алып келет.
4. Муздатуу жана казып алуу
- 24-48 сааттык реакция мезгилинен кийин меш муздайт. Сидик продукт өзөктүн айланасындагы цилиндрдик массасын түзөт, курчап албаган материал менен курчалган.
5. Чыңдоо жана сорттоо
- SIC массасы казылып алынып, кыйрап, өлчөмү жана тазалыгы боюнча сорттолгон. Андан ары тазалоо (мисалы, кислотаны жуу) ыплалууларды жок кылуу үчүн жүргүзүлүшү мүмкүн.
Артыкчылыктары жана чектөөлөр
Артыкчылыктары:
- көп сандарды көп өлчөмдө чыгарууга жөндөмдүү
- жапырт өндүрүш үчүн салыштырмалуу жөнөкөй жана экономикалык жактан натыйжалуу
Чектөөлөр:
- Энергетикалык интенсивдүү процесс
- Продукциянын тазалыгы жана кристаллдын көлөмү жылуулук булагынан алыстыгы менен айырмаланышы мүмкүн
- кристалл структурасын жана кемчиликтерин чектеген көзөмөл
Типтүү буюмдар
- Абразивдер
- Оорурган материалдар
- Металлургия кошумчалары
Жол жүрүү процесси (физикалык буу буусу)
Принцип
Ошондой эле физикалык буу транспорттук транспорттук (PVT) деп аталган жол, ошондой эле бадалдуу тазалык, бир кристаллдык кремний силикон силикон сориканын букаларын өндүрүү үчүн иштелип чыккан. Бул ыкма сийдин порошогунун сублимациясы өтө жогорку температурада (болжол менен 2500 ° C) инерттүү атмосферада (адатта аргон), андан кийин муздатуучу тукумдуу кристаллда конденсация менен коштолот.
Процесс кадамдары
1. Сублимация
- Бийик тазалыктын сийүүчү сийик порошогу графитке карама-каршылыкка жайгаштырылып, ал сублимацияланганга чейин жылытылат (түздөн-түз катуу бууга түздөн-түз айландыруу).
2 Кристаллдын өсүшү
- SIC буусу чоңураак кристалл (буканы) өстүргөн муздак үрөндүн кристаллына миграциялайт жана депозиттерди камтыйт.
3. Тайч
- Буке казылып алынып, вафликтерге же башка каалаган фигураларга иштетилген.
4. Жылтыратуу
- Вафкерлер керектүү бетинин жалпылыгына жана электрондук тиркемелер үчүн жылмакай болуу үчүн жылтыратылат.
Артыкчылыктары жана чектөөлөр
Артыкчылыктары:
- Чоң, жогорку тазалык бирдиктүү кристаллдарды чыгарат
- Жарым өткөргүч класстагы сийүүчүлөр үчүн зарыл
Чектөөлөр:
- жай жана энергия-интенсивдүү
- Тез температураны көзөмөлдөө жана жогорку тазалыкты баштапкы баштапкы материалдарды талап кылат
Типтүү буюмдар
- электроника үчүн субстраттар
- жогорку жыштык жана жогорку чыңалуучу жарым өткөргүч шаймандары
Химиялык буу чөкмө (CVD)
Принцип
CVD - силикон карбиддин жука фильмдерин же капталдарын, ошондой эле жогорку сапаттагы бирдиктүү кристаллдарды өстүрүү үчүн ар тараптуу ыкма. Процесс газдын прекурсорлорунун химиялык реакцияларын камтыйт (мисалы, силан, метан жана суутек) бийик температурада, натыйжада субстрат субстратка субстратка жайгаштырууга алып келет.
Процесс кадамдары
1. Газды киргизүү
- газдуу кремний жана көмүртек булактары жылытылган субстратка камтыган реакция палатасына киргизилет.
2 Химиялык реакция
- 1000 ° C жана 1600 ° C чейин температурада, газдар моюндарына реакция жана субраттарга сакталат.
3. Катмардын өсүшү
- Процесс каалаган калыңдыгы же кристалл структурасына жетишилгенге чейин уланат.
Артыкчылыктары жана чектөөлөр
Артыкчылыктары:
- Бийик тазалыкты, кемчиликсиз SIC катмарларын өндүрөт
- калыңдыкты жана курамына так көзөмөлгө алынат
Чектөөлөр:
- жапырт усулдарына салыштырмалуу өсүү темпи
- Көбүнчө, негизинен, жогорку мааниге ээ арыздар үчүн ылайыктуу
Типтүү буюмдар
- электрондук шаймандарга Epitaxacial катмарлары
- Коргоочу жайлар
- MEMS компоненттери
Реакция менен байланышкан кремний карбид (RB-SIC)
Принцип
Rb-SIC кремнийдин көмүртектин жана көмүртектин көмүртектин көмүртектин көмүртекти кыжырданткан. Кремний көмүртек менен кошумча сийикти түзүп, натыйжада тыгыз, татаал формалуу материалга алып келет.
Процесс кадамдары
1 ПРОФОРМА ДАЯРДОО
- Жашыл дене, каалагандай калыптанган сандыктан жана көмүртектен пайда болот.
2. Инфильтрация
- Премфорт кызганып, куюлуучу кремний менен кыжырданат, ал көмүртек менен көбүрөөк сийикти пайда кылат.
3. Акыркы продукт
- келип чыккан материал - тыгыз, күчтүү, жана татаал геометрияларда өндүрүлүшү мүмкүн.
Артыкчылыктары жана чектөөлөр
1.
- татаал фигураларды өндүрүү мүмкүнчүлүгүн берет
- жогорку механикалык күч
2. Чектөөлөр:
- АКЫСЫЗ Силикон касиетке таасир этиши мүмкүн
- Бардык электрондук тиркемелер үчүн ылайыктуу эмес
Типтүү буюмдар
- Механикалык мөөрлөр
- Насостук компоненттер
- Armor
Башка пайда болгон жана адистештирилген ыкмалар
Суюктуктун же айлануучу реакторлордун устермалдык азайтуу
ИННОВАСТУУ РЕАСТОР ДИРЕКТОР, Сугадалган түтүктөрү сыяктуу инновациялык реактордук дизайн, мисалы, түтүктүн реакторлору, жылуулукту жакшыраак аралаштырууга жана жылуулукту синтез алууга мүмкүнчүлүк берет
Кремний менен көмүртектин түздөн-түз реакциясы
Айрым процесстер эл аралык кремний менен көмүртектин жана жогорку температурада түздөн-түз температурада түздөн-түз реакциясын, сициалдуу касиетке ээ болгонун камтыйт.
Кайра иштетилген кремний калдыктарын колдонуу
Акыркы ийгиликтерге жетишкендиктен, кайра иштетилген кремний калдыктарын кайра иштетилген кремний калдыктардан синтездөө, белгилүү бир арыздар үчүн туруктуу жана экономикалык натыйжалуу альтернатива сунуш кылат.
Пост-кайра иштетүү жана кремний карбиди калыптандыруу
Синтезден кийин, кремний карбид, каалаган формага жана касиеттерге жетишүү үчүн бир нече кийинки бир нече иштетилгенден кийин бир нече жолу кайра иштетүү үчүн бир нече жолу иштетилет:
- майдалоо жана майдалоо: жапырт ситти порошокторго же белгилүү бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнө бөлүү.
- тазалоо: химиялык же жылуулук дарылоо аркылуу аралашмаларды алып салуу.
- түзүү: күкүмдөрдү азыктандыруучу, экструзия же кастинг аркылуу өнүмдөргө айлантуу.
- Синтеринг: Жылытуу бөлүкчөлөрдү түптөлүп, материалды жандандырат.
- Жайулар жана аяктоо: майдалоо, кесүү жана так өлчөмдөрдү тагып алуу үчүн жылтыратуу.
Силикон карбидин тиркемелери
Силикон Карбидиндин уникалдуу касиеттери анын кеңири колдонмолорду колдонууга мүмкүнчүлүк берет:
- Абразивдер: Дөңгөлөктөр, кумурскалар, кесүү куралдары
- Рекрецториялар: меш капталдары, меш эмерек, күлдөр
- Жарым өткөргүчтөр: электроника, Диоддор, Мосфеттердин, Мосфеттердин, Шоттки Додия
- Механикалык компоненттер: Мөөрлөр, подшипниктер, насос бөлүктөрү
- Курал-жарак: аскер жана укук коргоо органдары
- Энергия: Күн инверттери, шамал кубаты, электр унаа компоненттери
Силикон карбиддик өндүрүш ыкмаларына кошумча түшүнүктөр
Экологиялык ой-пикирлер
Айрыкча, силикон карбиддик өндүрүш, айрыкча, салттуу эмес салттуу ыкмалар менен, агонгон процесси сыяктуу жогорку энергия керектөөнү жана чыгындыларын камтыйт. Көмүртектин изин азайтып, энергиянын натыйжалуулугун жогорулатуучу жашыл технологияларды иштеп чыгуу үчүн күч-аракеттер жумшалат. Жаңылануучу энергия булактарын жылытуу жана кайра иштетүү үчүн кайра иштетүү жана кайра иштетүү үчүн кайра жаралуучу энергия булактарын колдонуу кирет.
Сапатты контролдоо жана тестирлөө
Силикон карбиддин продукцияларынын сапатын камсыз кылуу алардын талаптарын талап кылуу үчүн алардын аткарылышы үчүн маанилүү. Рентген дифракциясы (XR), электр микроскопиясын (семоризациялоо), сканерлөө жана спектроскопия кристаллдык түзүлүшүн, тазалыгын жана кемчиликтерин талдоо үчүн колдонулат. Бул сапатты контролдоо боюнча чаралар өндүрүүчүлөрдүн өндүрүштүк параметрлерин оптималдаштырууга жана кепилдик өнүмдөрдүн ишенимдүүлүгүн камсыз кылат.
Нанорруктураланган кремний карбиддеги жетишкендиктер
Акыркы изилдөөлөрдүн акыркы изилдөөлөрү беттик аянты жогорулаган, мисалы, механикалык күчтү өркүндөтүп, механикалык күч-кубатын жогорулатуу, механикалык күч жана жакшы жылуулук туруктуулугун жогорулатуу үчүн наносустук Бул наноматериалдар катализ, сенсорлор жана өркүндөтүлгөн курамдагы жаңы мүмкүнчүлүктөрдү ачышат.
Рыноктун тенденциялары жана келечектеги көз караштар
Электрондук транспорт каражаттарында, калыбына келтирилүүчү энергия тутумдарында жана жогорку энергетикалык электрониктериндеги критикалык ролунан жана жогорку энергетикалык электрониктерине байланыштуу олуттуу өсөт деп күтүлүүдө. Өндүрүш өндүрүү ыкмалары чыгымдарды төмөндөтүүгө жана кенчти кеңейтүү, сийикти кеңири колдонууга болот.
Корутунду
Силикон карбиддик өндүрүш ыкмалары азыркы тармактын ар түрдүү талаптарын канааттандыруу үчүн өнүккөн. Ашпозчу процессти жапырт сиц үчүн жумушчу бойдон калууда, ал эми жараян жана CVD жогорку тазалык, жарым өткөргүч класстагы материал үчүн маанилүү. Реакцияланган сийик жана башка пайда болгон башка ыкмалар татаал формаларды жана ылайыкташтырылган касиеттерди түзүүгө мүмкүндүк берет. Технологиялардын жетишкендиктери, натыйжалуулугу, сапаты, сапаты жана туруктуулугу, келечекке байланыштуу критикалык материал катары анын ролун күчөтөт.
Суроо-жооп: Силикон Карбиддин өндүрүш ыкмалары
1. Силикон карбиди өндүрүүнүн эң кеңири колдонулган ыкмасы кайсы?
Ашпоздон жасалган булчуңдуу кремний карбиди өндүрүү үчүн эң көп колдонулган ыкма. Бул кремний кумдун жогорку температурасынын жана көмүртектин булагына алып келет, натыйжада абразивдер, алыскы, алыскы колдонмолорго ылайыктуу сордук кристаллдардын пайда болушуна алып келет.
2. Жогорку тазалыктын кремний карбиддин кристаллдары электроника үчүн өстүрүлөт?
Бийик тазалыктын бирдиктүү кристаллдары, адатта, жараянын (физикалык буу транспорттук транспорт) колдонуу менен өндүрүлөт. Бул ыкмада, сийик порошок жогорку температурада сублимацияланган, кийинчерээк, кийинчерээк, кийинчерээк кесилген ири, кемчиликсиз букаларды өстүргөн буу чегерүүлөрдүн сублимацияланат.
3. Химиялык буу чөкмөлөрдүн (CVD) кремнийден карбиддик өндүрүштө кандай ролу бар?
CVD жука фильмдерди сактоого же кремиталдык силикон карбидди тазалыкты, калыңдыгын, калыңдыгын жана кристалл структурасын так көзөмөлдөө менен колдонсо болот. Бул ыкма жогорку деңгээлдеги электрондук шаймандарды өндүрүү үчүн зарыл.
4. Силикон карбид татаал формада өндүрүлөбү?
Ооба, реакцияланган кремний силикон карбид (RB-SIC) татаал фигураларды өндүрүүгө мүмкүнчүлүк берет. Күмбөздүгү кремний кремний менен кычыруучу кремний менен кирип, көмүртекке кирип, механикалык жана структуралык тиркемелер үчүн татаал компоненттерди түзүүгө мүмкүнчүлүк берет.
5. Силикон карбиддин өндүрүшүнүн туруктуу ыкмалары барбы?
Акыркы ийгиликтер, кайра иштетилген кремний калдыктарын жана инновациялык реактордун натыйжалуулугун жогорулатуу жана энергия керектөөнү азайтуучу инновациялык реактордук конструкциялар кирет. Бул мамилелер туруктуу жана экономикалык жактан натыйжалуу кремнийдик карбиддик өндүрүшкө өбөлгө түзөт.
