Ⅰ. የሲሊኮን ካርቦይድ የሴራሚክ ምርቶች የአጠቃቀም ሁኔታዎች ምንድናቸው?

የሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ) ሴራሚክስ በሴሚኮንዳክተር እና በፎቶቮልታይክ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ባሉ ቁልፍ የሂደት መሳሪያዎች ዋና ዋና ክፍሎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ ምክንያቱም እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት መቋቋም፣ የዝገት መቋቋም፣ ከፍተኛ የሙቀት አማቂነት እና ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት ናቸው። የሚከተሉት የተለመዱ ምርቶች የተወሰኑ የአጠቃቀም ሁኔታዎች ናቸው፡

የሲሊኮን ካርቦይድ ጀልባ

ተግባር:

ሲሲ ቦት ብዙውን ጊዜ በከፍተኛ ሙቀት ሂደቶች ውስጥ ለማስተላለፍ እና ለማስቀመጥ ዋፈር (እንደ ሲሊኮን ዋፈር ወይም ሲሊኮን ካርቦይድ ዋፈር ያሉ) ለመሸከም ያገለግላል።

የትግበራ ታሪኮች:

የሴሚኮንዳክተር ማቀነባበሪያ መስክ፡- በማሰራጫ ምድጃዎች እና በኦክሲዴሽን ምድጃዎች ውስጥ፣ ጀልባው በሙቀት ውጥረት ምክንያት የሚከሰተውን የዋፈር መበላሸት ወይም ብክለት ለማስወገድ ከ1000°ሴ በላይ በሆነ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ባለው አካባቢ ውስጥ ለረጅም ጊዜ በተረጋጋ ሁኔታ መሥራት ያስፈልገዋል።

የፎቶቮልታይክ ኢንዱስትሪ፡- በፒኢሲቪዲ (ፕላዝማ የተሻሻለ የኬሚካል ትነት ክምችት) መሳሪያዎች ውስጥ፣ ጀልባው የሲሊኮን ናይትሬድ ፀረ-ነጸብራቅ ፊልም ለማስቀመጥ የሲሊኮን ዋፈርን ለመደገፍ የሚያገለግል ሲሆን ከፍተኛ ድግግሞሽ ያለው የፕላዝማ ቦምብ ድብደባ እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው አካባቢን መቋቋም ያስፈልገዋል።

የሲሊኮን ካርቦይድ ምድጃ ቱቦ (የሲሲ ምላሽ ቱቦ)

ተግባር፡- የከፍተኛ ሙቀት ምላሽ ክፍል ዋና አካል እንደመሆኑ መጠን፣ ወጥ የሆነ የሙቀት መስክ እና በኬሚካል የማይንቀሳቀስ አካባቢን ይሰጣል።

የትግበራ ታሪኮች:

ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ፡- በኦክሳይድ ምድጃ ውስጥ፣ የእቶኑ ቱቦ በኦክሳይድ ወይም በዝገት ምክንያት የሚመጡ ቆሻሻዎችን ለማስወገድ በኦክስጅን ወይም በውሃ ትነት አካባቢ ለረጅም ጊዜ የተረጋጋ ሆኖ መቆየት አለበት።

የፎቶቮልታይክ ኢንዱስትሪ፡- በማሰራጫ ምድጃ ውስጥ፣ የእቶኑ ቱቦ ለፎስፈረስ ስርጭት ሂደት (እንደ የPERC ሴሎች ዝግጅት) ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና በPOCl₃ ከባቢ አየር ውስጥ የአሲድ ጋዝ ዝገትን መቋቋም አስፈላጊ ነው።

የካንቲሌቨር ፓድል እና የጀልባ መያዣ

ተግባር፡ የካንቲሌቨር ፓድል የክሪስታል ጀልባውን በራስ-ሰር ለማስተላለፍ የሚያገለግል ሲሆን የጀልባ መያዣው የክሪስታል ጀልባውን አቀማመጥ ለማስተካከል ይጠቅማል።

የትግበራ ታሪኮች:

በሴሚኮንዳክተር ዋፈር ሂደት ውስጥ፣ የካንቲሌቨር ፓድል በሙቀት ድካም ምክንያት ስብራትን ለማስወገድ በፍጥነት በማንሳት እና ዝቅ በማድረግ ከፍተኛ የሜካኒካል ጥንካሬን መጠበቅ አለበት፤ የጀልባው መያዣ የዋፈር መዛባትን ለመከላከል በከፍተኛ ሙቀት የጂኦሜትሪክ ትክክለኛነትን መጠበቅ አለበት።

Ⅱ. በፎቶቮልታይክ እና ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪዎች ውስጥ የሲሊኮን ካርቦይድ ቁሳቁሶች የአጠቃቀም አቅጣጫዎች ምንድናቸው?

የሲሊኮን ካርቦይድ የሴራሚክ ምርቶች ዋና አተገባበር በሁለት የመሳሪያ ዓይነቶች ሂደት አገናኞች ላይ ያተኮረ ነው-

የአፈፃፀም አመልካቾች	የግራፋይት ቁሳቁስ	የሲሊኮን ካርቦይድ ቁሳቁስ
ከፍተኛ የሙቀት መረጋጋት	ኦክሳይድ ለማድረግ ቀላል (ከ500°ሴ በላይ)	ፀረ-ኦክሳይድ (ለረጅም ጊዜ 1600°ሴ ኦክሳይድ አየርን መቋቋም ይችላል)
የኬሚካል መረጋጋት	በአሲድ ጋዞች (እንደ Cl₂፣ POCl₃ ያሉ) ለመበላሸት ቀላል	የአሲድ እና የአልካላይን ዝገት መቋቋም (እንደ HF፣ HNO₃ ያሉ ጠንካራ የዝገት ሚዲያዎችን ጨምሮ)
የቅንጣት ብክለት አደጋ	የአቧራ ብክለትን በቀላሉ የሚፈጥር ሲሆን ይህም የዋፈር ጉድለቶችን ያስከትላል	ጥቅጥቅ ያለ ወለል፣ የቅንጣት መፍሰስ አደጋ የለውም
ሜካኒካዊ ጥንካሬ	በከፍተኛ ሙቀት (ከፍተኛ የሙቀት ማስፋፊያ ኮፊሸንት) ለመበላሸት ቀላል	ከፍተኛ ጥንካሬ (የሞህስ ጥንካሬ 9.2)፣ ጠንካራ የሙቀት ድንጋጤ መቋቋም
የሙቀት ምጣኔ	አኒሶትሮፒ፣ የአካባቢ ሙቀት መጨመር ከፍተኛ አደጋ	ከፍተኛ የሙቀት ማስተላለፊያ (120 W/m`K)፣ ወጥ የሆነ የሙቀት መስክ

የፎቶቮልቲክ ኢንዱስትሪ

የPECVD ምድጃ፡- ፀረ-ነጸብራቅ ፊልሞችን (እንደ ሲሊኮን ናይትራይድ ያሉ) ለማስቀመጥ የሚያገለግል። የሲሊኮን ካርቦይድ ክፍሎች በፕላዝማ አካባቢ ውስጥ በብርሃን ፍሰት ምክንያት የሚመጣውን የአዮን ቦምብ ድብደባ መቋቋም አለባቸው፣ ነገር ግን የፊልም ብክለትን ያስወግዳሉ።

የስርጭት ምድጃ፡- የፒኤን መጋጠሚያዎችን ለመፍጠር ለፎስፈረስ/ቦሮን ስርጭት ጥቅም ላይ ይውላል። የሲሊኮን ካርቦይድ ምድጃ ቱቦዎች ከPOCl₃ ወይም BBr₃ ጋዞች የሚወጣውን ዝገት በ800~1000°ሴ መቋቋም እና የዶፒንግ ወጥነት ማረጋገጥ አለባቸው።

ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ

የስርጭት ምድጃ እና የኦክሳይድ ምድጃ;

የስርጭት ምድጃ፡- አዮን ከተተከለ በኋላ ለማጥለቅ ሂደት ያገለግላል። የሲሊኮን ካርቦይድ ክሪስታል ጀልባዎች የብረት ቆሻሻዎችን (እንደ ፌ፣ ኒ ያሉ) ማስወገድ አለባቸው፣ አለበለዚያ የዋፈር ፍሳሽ ፍሰት እንዲጨምር ያደርጋል።

የኦክሳይድ ምድጃ፡- የሲሊኮን ዳይኦክሳይድ ንብርብሮችን በደረቅ ኦክስጅን ወይም እርጥብ የኦክስጅን አካባቢዎች ያሳድጉ። የሲሊኮን ካርቦይድ ምድጃ ቱቦዎች ያልተመጣጠነ የኦክሳይድ ንብርብር ውፍረትን ለመከላከል በ1200°ሴ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ዝቅተኛ የኦክስጅን መተላለፊያን መጠበቅ አለባቸው።

Ⅲ. ከግራፋይት ይልቅ የሲሊኮን ካርቦይድ ቁሳቁሶች ጥቅሞች ምንድናቸው?

የግራፋይት ቁሳቁሶች ዝቅተኛ ወጪ እና ቀላል ሂደት ጥቅሞች ቢኖራቸውም፣ በሚከተሉት ቁልፍ ባህሪያት ውስጥ ከሲሊኮን ካርቦይድ በጣም ያነሱ ናቸው፡

የተወሰነ የጉዳይ ትንተና፦

በቬቴክሴሚኮን ትክክለኛ የምርት ስታቲስቲክስ መሠረት፣ በሴሚኮንዳክተር ስርጭት ምድጃ ውስጥ፣ የግራፋይት ጀልባ በየ 3 ወሩ መተካት አለበት፣ የሲሊኮን ካርቦይድ ጀልባ ደግሞ ከ 2 ዓመት በላይ ሊቆይ ይችላል፣ እና የዋፈር ምርት በ 5% ~ 10% ይጨምራል።

በሴሚክስላብ በተሰጠው የምርት መረጃ መሠረት፣ በፎቶቮልታይክ PECVD ሂደት ውስጥ፣ የሲሊኮን ካርቦይድ ካንቲሌቨር ፓድል የቅንጣት ብክለት ባለመኖሩ የባትሪውን ውጤታማነት በ2% ~ 5% ሊጨምር ይችላል።

Ⅳ. ለምን ሴሚክስላብን ትመርጣለህ?

ሴሚክስላብ በቻይና ውስጥ ለ20 ዓመታት የግራፋይት እና የሲሲ ወለል ሽፋኖችን ምርምር ላይ ሲያተኩር የቆየ ግንባር ቀደም አምራች እና አቅራቢ ነው። ለዓመታት የቴክኒክ ምርምር እና ልማት ካደረግን በኋላ፣ የSiC ሽፋን ሂደታችን ከ99.98% በላይ ንፁህነትን ሊያገኝ ይችላል፣ እና እንደ አተገባበርዎ ሁኔታዎች መሰረት የተለያየ ንፁህነት እና ዋጋ ያላቸውን የሲሊኮን ካርቦይድ ምርቶችን ማበጀት እንችላለን። እንደ ሴሚኮንዳክተር ዋፈር ምርቶች ቀጥተኛ ግንኙነት ያሉ ከፍተኛ ንፁህ ምርት ከፈለጉ፣ የተለያዩ ጥብቅ የቴክኒክ መስፈርቶችዎን ለማሟላት በንጥረ ነገር ቁሳቁስ ወለል ላይ የCVD SiC ሽፋን፣ የCVD TaC ሽፋን እና ሌሎች ሂደቶችን ማቅረብ እንችላለን።