சிலிக்கான் கார்பைடு படிக வளர்ச்சியில் கார்பன் அடிப்படையிலான வெப்ப புலப் பொருட்களின் பயன்பாடு

Ⅰ. SiC பொருட்களுக்கான அறிமுகம்:

1. பொருள் பண்புகளின் கண்ணோட்டம்:

திமூன்றாம் தலைமுறை குறைக்கடத்திகலவை குறைக்கடத்தி என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் அதன் பேண்ட்கேப் அகலம் சுமார் 3.2eV ஆகும், இது சிலிக்கான் அடிப்படையிலான குறைக்கடத்தி பொருட்களின் பேண்ட்கேப் அகலத்தை விட மூன்று மடங்கு அதிகமாகும் (சிலிக்கான் அடிப்படையிலான குறைக்கடத்தி பொருட்களுக்கு 1.12eV), எனவே இது பரந்த பேண்ட்கேப் குறைக்கடத்தி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. சிலிக்கான் அடிப்படையிலான குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் உடல் வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை சில உயர்-வெப்பநிலை, உயர் அழுத்தம் மற்றும் உயர்-அதிர்வெண் பயன்பாட்டுக் காட்சிகளில் உடைவது கடினம். சாதன கட்டமைப்பை சரிசெய்வதால் தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியாது, மேலும் மூன்றாம் தலைமுறை குறைக்கடத்தி பொருட்கள் SiC மற்றும்இரண்டும்வெளிவந்துள்ளன.

2. SiC சாதனங்களின் பயன்பாடு:

அதன் சிறப்பு செயல்திறனின் அடிப்படையில், SiC சாதனங்கள் படிப்படியாக உயர் வெப்பநிலை, உயர் அழுத்தம் மற்றும் அதிக அதிர்வெண் துறையில் சிலிக்கான்-அடிப்படையிலானவை மாற்றும், மேலும் 5G தகவல் தொடர்பு, மைக்ரோவேவ் ரேடார், விண்வெளி, புதிய ஆற்றல் வாகனங்கள், ரயில் போக்குவரத்து, ஸ்மார்ட் ஆகியவற்றில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும். கட்டங்கள் மற்றும் பிற துறைகள்.

3. தயாரிப்பு முறை:

(1)உடல் நீராவி போக்குவரத்து (PVT): வளர்ச்சி வெப்பநிலை சுமார் 2100 ~ 2400. முதிர்ச்சியடைந்த தொழில்நுட்பம், குறைந்த உற்பத்தி செலவு மற்றும் படிக தரம் மற்றும் விளைச்சலின் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றம் ஆகியவை நன்மைகள். தீமைகள் என்னவென்றால், தொடர்ந்து பொருட்களை வழங்குவது கடினம், மேலும் வாயு கட்ட கூறுகளின் விகிதத்தைக் கட்டுப்படுத்துவது கடினம். பி-வகை படிகங்களைப் பெறுவது தற்போது கடினம்.

(2)சிறந்த விதை தீர்வு முறை (TSSG)வளர்ச்சி வெப்பநிலை சுமார் 2200℃. நன்மைகள் குறைந்த வளர்ச்சி வெப்பநிலை, குறைந்த மன அழுத்தம், சில இடப்பெயர்வு குறைபாடுகள், P-வகை ஊக்கமருந்து, 3Cபடிக வளர்ச்சி, மற்றும் எளிதாக விட்டம் விரிவாக்கம். இருப்பினும், உலோகச் சேர்த்தல் குறைபாடுகள் இன்னும் உள்ளன, மேலும் Si/C மூலத்தின் தொடர்ச்சியான விநியோகம் மோசமாக உள்ளது.

(3)உயர் வெப்பநிலை இரசாயன நீராவி படிவு (HTCVD): வளர்ச்சி வெப்பநிலை சுமார் 1600 ~ 1900. மூலப்பொருட்களின் தொடர்ச்சியான வழங்கல், Si/C விகிதத்தின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு, அதிக தூய்மை மற்றும் வசதியான ஊக்கமருந்து ஆகியவை நன்மைகள். தீமைகள் வாயு மூலப்பொருட்களின் அதிக செலவு, வெப்ப புல வெளியேற்றத்தின் பொறியியல் சிகிச்சையில் அதிக சிரமம், அதிக குறைபாடுகள் மற்றும் குறைந்த தொழில்நுட்ப முதிர்ச்சி.

Ⅱ. இன் செயல்பாட்டு வகைப்பாடுவெப்ப புலம்பொருட்கள்

1. காப்பு அமைப்பு:

செயல்பாடு: தேவையான வெப்பநிலை சாய்வை உருவாக்கவும்படிக வளர்ச்சி

தேவைகள்: வெப்ப கடத்துத்திறன், மின் கடத்துத்திறன், 2000℃ க்கும் அதிகமான உயர் வெப்பநிலை காப்பு பொருள் அமைப்புகளின் தூய்மை

2. சிலுவைஅமைப்பு:

செயல்பாடு: 

① வெப்ப கூறுகள்; 

② வளர்ச்சி கொள்கலன்

தேவைகள்: மின்தடை, வெப்ப கடத்துத்திறன், வெப்ப விரிவாக்க குணகம், தூய்மை

3. TaC பூச்சுகூறுகள்:

செயல்பாடு: Si மூலம் அடிப்படை கிராஃபைட்டின் அரிப்பைத் தடுக்கிறது மற்றும் C சேர்க்கைகளைத் தடுக்கிறது

தேவைகள்: பூச்சு அடர்த்தி, பூச்சு தடிமன், தூய்மை

4. நுண்ணிய கிராஃபைட்கூறுகள்:

செயல்பாடு: 

① கார்பன் துகள் கூறுகளை வடிகட்டி; 

கார்பன் மூலத்தை நிரப்புகிறது

தேவைகள்: பரிமாற்றம், வெப்ப கடத்துத்திறன், தூய்மை

Ⅲ. வெப்ப புலம் அமைப்பு தீர்வு

காப்பு அமைப்பு:

கார்பன்/கார்பன் கலவை இன்சுலேஷன் உள் சிலிண்டர் அதிக மேற்பரப்பு அடர்த்தி, அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் நல்ல வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. சிலிக்கானின் அரிப்பை சிலிக்கானில் இருந்து பக்கவாட்டு காப்புப் பொருளுக்குக் குறைக்கலாம், இதன் மூலம் வெப்பப் புலத்தின் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.

செயல்பாட்டு கூறுகள்:

(1)டான்டலம் கார்பைடு பூசப்பட்டதுகூறுகள்

(2)நுண்ணிய கிராஃபைட்கூறுகள்

(3)கார்பன்/கார்பன் கலப்புவெப்ப புலம் கூறுகள்