المؤشرات الرئيسية الثلاثة لاختيار الجرافيت المستخدم في أشباه الموصلات

تُعدّ صناعة أشباه الموصلات قطاعًا علميًا وتقنيًا ناشئًا، حظي باهتمام كبير في السنوات الأخيرة، حيث بدأت شركات عديدة بالدخول في هذا المجال، وأصبح الجرافيت أحد المواد الأساسية لتطويره. تعتمد أشباه الموصلات على الموصلية الكهربائية للجرافيت، فكلما زاد محتوى الكربون فيه، تحسّنت موصليته الكهربائية. ومن المؤشرات التي يجب مراعاتها عند تحديد الموصلية الكهربائية: حجم الجسيمات، ومقاومة الحرارة، والنقاء.

يتناسب حجم الحبيبات مع أرقام الشبكة المختلفة، وتُعبّر المواصفات بأرقام الشبكة. رقم الشبكة هو عدد الثقوب، أي عدد الثقوب في البوصة المربعة. عمومًا، رقم الشبكة × الفتحة (ميكرون) = 15000. كلما زاد رقم شبكة الجرافيت الموصل، صغر حجم الجسيمات، وتحسّن أداء التزييت، ويمكن استخدامه في مجال إنتاج مواد التشحيم. يجب أن يكون حجم الجسيمات المستخدم في صناعة أشباه الموصلات دقيقًا جدًا، لأنه يسهل تحقيق دقة المعالجة، وقوة الضغط العالية، والفقد المنخفض نسبيًا، خاصةً لقوالب التلبيد، التي تتطلب دقة معالجة عالية.

توزيع حجم الجسيمات، مثل: 20 شبكة، 40 شبكة، 80 شبكة، 100 شبكة، 200 شبكة، 320 شبكة، 500 شبكة، 800 شبكة، 1200 شبكة، 2000 شبكة، 3000 شبكة، 5000 شبكة، 8000 شبكة، 12500 شبكة، ويمكن أن يكون أدقها 15000 شبكة.

تحتاج العديد من المنتجات في صناعة أشباه الموصلات إلى التسخين المستمر، من أجل إطالة عمر خدمة الجهاز، الأمر الذي يتطلب أن يتمتع الجرافيت الموصل بالخصائص التالية: موثوقية ممتازة ومقاومة عالية للصدمات في درجات الحرارة المرتفعة.

تتمثل متطلبات إنتاج الجرافيت في صناعة أشباه الموصلات فيما يلي: كلما زادت نقاوته، كان ذلك أفضل، وخاصةً في الأجهزة التي تتلامس فيها المكونات، فإذا احتوى على شوائب كثيرة، فإنه يُلوث مادة أشباه الموصلات. لذلك، نحتاج إلى التحكم بدقة في نقاوة الجرافيت الموصل، كما نحتاج إلى معالجته بعملية التغرافيت عند درجات حرارة عالية لتقليل مستوى التشويش.