Syntetisoiva erittäin puhdas piikarbidijauhe

Miten piikarbidi saavuttaa asemansa puolijohdealalla? 

Se johtuu ensisijaisesti sen poikkeuksellisen leveistä kaistanvälisistä ominaisuuksista, jotka vaihtelevat 2,3 - 3,3 eV, mikä tekee siitä ihanteellisen materiaalin korkeataajuisten ja suuritehoisten elektronisten laitteiden valmistukseen. Tätä ominaisuutta voidaan verrata leveän valtatien rakentamiseen elektronisille signaaleille, mikä varmistaa korkeataajuisten signaalien tasaisen kulun ja luo vankan perustan tehokkaammalle ja nopeammalle tietojenkäsittelylle ja siirrolle.

Sen laaja kaistaväli, joka vaihtelee 2,3 - 3,3 eV, on keskeinen tekijä, mikä tekee siitä ihanteellisen korkeataajuisille, suuritehoisille elektronisille laitteille. Tuntuu kuin laaja valtatie olisi kivetty elektronisille signaaleille, mikä mahdollistaa niiden liikkumisen esteettömästi, mikä luo vankan perustan tehostetulle ja nopeudelle tiedonkäsittelyssä ja -siirrossa.

Sen korkea lämmönjohtavuus, joka voi olla 3,6-4,8 W·cm⁻¹·K⁻¹. Tämä tarkoittaa, että se voi nopeasti haihduttaa lämpöä toimien tehokkaana elektronisten laitteiden jäähdytysmoottorina. SiC toimii siis poikkeuksellisen hyvin vaativissa elektroniikkasovelluksissa, jotka vaativat säteilyn ja korroosionkestävyyttä. Piikarbidi voi toimia vakaasti ja pysyä vakaana riippumatta siitä, kohtaako kosmisen säteilyn haaste avaruustutkimuksessa tai korroosiota aiheuttava eroosio ankarissa teollisuusympäristöissä.

Sen korkea kantoaaltokyllästysliikkuvuus, joka vaihtelee välillä 1,9 - 2,6 × 10⁷ cm·s⁻¹. Tämä ominaisuus laajentaa entisestään sen sovelluspotentiaalia puolijohdealueella ja parantaa tehokkaasti elektronisten laitteiden suorituskykyä varmistamalla elektronien nopean ja tehokkaan liikkeen laitteissa, mikä tarjoaa vahvan tuen tehokkaampien toimintojen saavuttamiselle.

Miten piikarbidin (SiC) kidemateriaalin kehityksen historia on kehittynyt? 

SiC-kidemateriaalien kehityksen muisteleminen on kuin tieteellisen ja teknologisen edistyksen kirjan sivujen kääntämistä. Jo vuonna 1892 Acheson keksi menetelmän syntetisoimiseksiSiC jauhepiidioksidista ja hiilestä, mikä käynnistää piikarbidimateriaalien tutkimuksen. Tuolloin saatujen piikarbidimateriaalien puhtaus ja koko olivat kuitenkin rajallisia, aivan kuten kapalovauva, vaikka sillä oli ääretöntä potentiaalia, mutta tarvitsi silti jatkuvaa kasvua ja jalostusta.

Se tapahtui vuonna 1955, jolloin Lely onnistui kasvattamaan suhteellisen puhtaita piikarbidikiteitä sublimaatiotekniikan avulla, mikä oli tärkeä virstanpylväs piikarbidin historiassa. Tällä menetelmällä saadut piikarbidilevymäiset materiaalit olivat kuitenkin kooltaan pieniä ja niillä oli suuria suorituskyvyn vaihteluita, aivan kuten ryhmä epätasaisia ​​sotilaita, joiden oli vaikea muodostaa vahvaa taisteluvoimaa huippuluokan sovellusalueilla.

Vuosina 1978–1981 Tairov ja Tsvetkov rakensivat Lelyn menetelmälle ottamalla käyttöön siemenkiteitä ja suunnittelemalla huolellisesti lämpötilagradientteja materiaalin kuljetuksen ohjaamiseksi. Tämä innovatiivinen liike, joka tunnetaan nykyään nimellä parannettu Lely-menetelmä tai siemenavusteinen sublimaatio (PVT) -menetelmä, toi uuden aamunkoitteen piikarbidikiteiden kasvulle, mikä paransi merkittävästi piikarbidikiteiden laadun ja koon hallintaa ja loi vankan perustan piikarbidikiteiden kasvulle. piikarbidin laajalle levinneelle käytölle eri aloilla.

Mitkä ovat ydinelementit piikarbidin yksittäiskiteiden kasvussa? 

Piikarbidijauheen laadulla on ratkaiseva rooli piikarbidin yksittäiskiteiden kasvuprosessissa. Käytettäessäβ-SiC jauheSiC yksittäiskiteiden kasvattamiseksi voi tapahtua faasisiirtymä α-SiC:ksi. Tämä siirtymä vaikuttaa Si/C-moolisuhteeseen höyryfaasissa, aivan kuten herkkä kemiallinen tasapainotus; Kun kiteen kasvu on häiriintynyt, se voi vaikuttaa haitallisesti, kuten perustuksen epävakaus, joka johtaa koko rakennuksen kallistumiseen.

Ne tulevat pääasiassa piikarbidijauheesta, ja niiden välillä on läheinen lineaarinen suhde. Toisin sanoen, mitä puhtaampi jauhe on, sitä parempi on yksikiteiden laatu. Siksi erittäin puhtaan piikarbidijauheen valmistamisesta tulee avain laadukkaiden piikarbidin yksittäiskiteiden syntetisoinnissa. Tämä edellyttää, että valvomme tiukasti epäpuhtauspitoisuutta jauhesynteesiprosessin aikana ja varmistamme, että jokainen "raaka-ainemolekyyli" täyttää korkeat vaatimukset, jotta voimme tarjota parhaan perustan kiteen kasvulle.

Mitkä ovat syntetisointimenetelmäterittäin puhdasta piikarbidijauhetta? 

Tällä hetkellä erittäin puhtaan piikarbidijauheen syntetisointiin on kolme päätapaa: höyryfaasi-, nestefaasi- ja kiinteäfaasimenetelmät.

Se hallitsee taitavasti kaasulähteen epäpuhtauspitoisuutta, mukaan lukien CVD (Chemical Vapor Deposition) ja plasmamenetelmät. CVD hyödyntää korkean lämpötilan reaktioiden "taikaa" erittäin hienon, erittäin puhtaan piikarbidijauheen saamiseksi. Esimerkiksi käyttämällä raaka-aineena (CH3)2SiCl2:ta erittäin puhdasta, vähän happipitoista nanopiikarbidijauhetta valmistetaan menestyksekkäästi "uunissa" lämpötiloissa 1100-1400 ℃, aivan kuten hienoja taideteoksia veistämällä mikroskooppinen maailma. Plasmamenetelmät sen sijaan luottavat korkean energian elektronien törmäysten tehoon korkean puhtauden piikarbidijauheen synteesin saavuttamiseksi. Mikroaaltoplasmaa käyttämällä tetrametyylisilaania (TMS) käytetään reaktiokaasuna syntetisoimaan erittäin puhdasta piikarbidijauhetta korkeaenergisten elektronien "iskussa". Vaikka höyryfaasimenetelmällä voidaan saavuttaa korkea puhtaus, sen korkeat kustannukset ja hidas synteesinopeus tekevät siitä erittäin ammattitaitoisen käsityöläisen, joka lataa paljon ja työskentelee hitaasti, mikä vaikeuttaa laajamittaisen tuotannon vaatimuksia.

Sooli-geeli -menetelmä erottuu nestefaasimenetelmästä, joka pystyy syntetisoimaan erittäin puhdastaSiC jauhe. Käyttämällä teollista piisoolia ja vesiliukoista fenolihartsia raaka-aineina, suoritetaan karboterminen pelkistysreaktio korkeissa lämpötiloissa, jotta lopulta saadaan piikarbidijauhe. Nestefaasimenetelmään liittyy kuitenkin myös korkea hinta ja monimutkainen synteesiprosessi, aivan kuten tie täynnä piikkejä, joka, vaikka se voi saavuttaa tavoitteen, on täynnä haasteita.

Näillä menetelmillä tutkijat pyrkivät edelleen parantamaan piikarbidijauheen puhtautta ja saantoa edistäen piikarbidin yksittäiskiteiden kasvuteknologiaa korkeammalle tasolle.

Semicorex tarjoaaHerittäin puhdasta piikarbidijauhettapuolijohdeprosesseihin. Jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.

Puhelinnumero +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com