Is iad an chéad ghlúin d’ábhair leathsheoltóra ná sileacan traidisiúnta (Si) agus gearmáiniam (Ge), arb iad bunús mhonarú ciorcad comhtháite iad. Úsáidtear go forleathan iad i dtrasraitheoirí agus i mbrathadóirí ísealvoltais, ísealminicíochta agus ísealchumhachta. Tá níos mó ná 90% de tháirgí leathsheoltóra déanta as ábhair atá bunaithe ar shileacan;
Is iad na hábhair leathsheoltóra den dara glúin ná arsanaíd ghailliam (GaAs), fosfíd indiam (InP) agus fosfíd ghailliam (GaP). I gcomparáid le gléasanna bunaithe ar sileacan, tá airíonna optóileictreonacha ardmhinicíochta agus ardluais acu agus úsáidtear go forleathan iad i réimsí na n-optóileictreonaice agus na micrileictreonaice.
Is ábhair atá ag teacht chun cinn amhail cairbíd sileacain (SiC), níotráit ghailliam (GaN), ocsaíd since (ZnO), diamant (C), agus níotráit alúmanaim (AlN) ionadaíocht ar an tríú glúin d'ábhair leathsheoltóra.
Carbaíd sileacainIs ábhar bunúsach tábhachtach é chun tionscal leathsheoltóra an tríú glúin a fhorbairt. Is féidir le gléasanna cumhachta sileacain charbíde freastal go héifeachtach ar riachtanais ardéifeachtúlachta, miondealú agus meáchan éadrom córas leictreonach cumhachta lena bhfriotaíocht ardvoltais den scoth, friotaíocht ardteochta, caillteanas íseal agus airíonna eile.
Mar gheall ar a airíonna fisiceacha níos fearr: bearna banda ard (a fhreagraíonn do réimse leictreach miondealaithe ard agus dlús cumhachta ard), seoltacht leictreach ard, agus seoltacht theirmeach ard, meastar gurb é an t-ábhar bunúsach is mó a úsáidtear chun sceallóga leathsheoltóra a dhéanamh amach anseo. Go háirithe i réimsí feithiclí fuinnimh nua, giniúint cumhachta fótavoltach, iompar iarnróid, eangacha cliste agus réimsí eile, tá buntáistí soiléire aige.
Tá an próiseas táirgthe SiC roinnte ina thrí phríomhchéim: fás criostail aonair SiC, fás ciseal eipitacsach agus monarú gléasanna, a fhreagraíonn do na ceithre phríomhnasc den slabhra tionsclaíoch:foshraith, eipitacsas, gléasanna agus modúil.
Úsáideann an modh príomhshrutha chun foshraitheanna a mhonarú an modh sublimation gaile fisiceach ar dtús chun an púdar a sublimation i dtimpeallacht folúis ardteochta, agus criostail charbaíde sileacain a fhás ar dhromchla an chriostail síl trí rialú réimse teochta. Agus sliséar carbaíde sileacain á úsáid mar foshraith, úsáidtear taisceadh gaile ceimiceach chun sraith criostail aonair a thaisceadh ar an sliséar chun sliséar eipitacsach a fhoirmiú. Ina measc, is féidir sraith eipitacsach charbaíde sileacain a fhás ar foshraith charbaíde sileacain seoltaí a dhéanamh ina bhfeistí cumhachta, a úsáidtear go príomha i bhfeithiclí leictreacha, fótavoltach agus réimsí eile; sraith eipitacsach níotráite ghailliam a fhás ar leath-inslithefoshraith sileacain charbídeis féidir gléasanna minicíochta raidió a dhéanamh astu tuilleadh, a úsáidtear i gcumarsáid 5G agus i réimsí eile.
Faoi láthair, is iad na foshraitheanna cairbíde sileacain is airde i slabhra tionscail cairbíde sileacain, agus is iad na foshraitheanna cairbíde sileacain is deacra a tháirgeadh.
Níl an bacainn táirgthe SiC réitithe go hiomlán fós, agus tá cáilíocht na bpiléar criostail amhábhar éagobhsaí agus tá fadhb toradh ann, rud a fhágann go bhfuil costas ard ar fheistí SiC. Ní thógann sé ach 3 lá ar an meán d’ábhar sileacain fás ina shlat criostail, ach tógann sé seachtain ar shlat criostail sileacain charbaíde. Is féidir le slat criostail sileacain ghinearálta fás 200cm ar fhad, ach ní féidir le slat criostail sileacain charbaíde fás ach 2cm ar fhad. Thairis sin, is ábhar crua agus sobhriste é SiC féin, agus bíonn scealpadh imeallach ar na sliseáin a dhéantar as nuair a úsáidtear gearradh meicniúil traidisiúnta le haghaidh sliseáin, rud a théann i bhfeidhm ar thoradh agus iontaofacht an táirge. Tá foshraitheanna SiC an-difriúil ó thinní sileacain traidisiúnta, agus ní mór gach rud ó threalamh, próisis, próiseáil go gearradh a fhorbairt chun déileáil le carbaíd sileacain.
Tá slabhra tionscail charbaídí sileacain roinnte ina cheithre phríomhnasc den chuid is mó: foshraith, eipitacsacht, gléasanna agus feidhmeanna. Is iad ábhair foshraithe bunús an tslabhra tionscail, is iad ábhair eipitacsacha eochair mhonarú gléasanna, is iad gléasanna croílár an tslabhra tionscail, agus is iad feidhmeanna an fórsa tiomána don fhorbairt thionsclaíoch. Úsáideann an tionscal suas an sruth amhábhair chun ábhair foshraithe a dhéanamh trí mhodhanna sublimation gaile fisiceach agus modhanna eile, agus ansin úsáideann sé modhanna taiscthe gaile ceimiceach agus modhanna eile chun ábhair eipitacsacha a fhás. Úsáideann an tionscal lár-srutha ábhair suas an sruth chun gléasanna minicíochta raidió, gléasanna cumhachta agus gléasanna eile a dhéanamh, a úsáidtear sa deireadh i gcumarsáid 5G síos an sruth, feithiclí leictreacha, iompar iarnróid, etc. Ina measc, is ionann foshraith agus eipitacsacht agus 60% de chostas an tslabhra tionscail agus is iad príomhluach an tslabhra tionscail.
Foshraith SiC: De ghnáth, déantar criostail SiC a mhonarú ag baint úsáide as modh Lely. Tá táirgí príomhshrutha idirnáisiúnta ag aistriú ó 4 orlach go 6 orlach, agus tá táirgí foshraithe seoltaí 8 n-orlach forbartha. Is 4 orlach den chuid is mó foshraitheanna baile. Ós rud é gur féidir na línte táirgthe sceallóga sileacain 6 n-orlach atá ann cheana a uasghrádú agus a chlaochlú chun gléasanna SiC a tháirgeadh, coinneofar sciar ard den mhargadh de foshraitheanna SiC 6 n-orlach ar feadh i bhfad.
Tá próiseas an tsubstráit sileacain charbaíde casta agus deacair a tháirgeadh. Is ábhar criostail aonair leathsheoltóra cumaisc é an tsubstráit sileacain charbaíde atá comhdhéanta de dhá ghné: carbón agus sileacan. Faoi láthair, úsáideann an tionscal púdar carbóin ard-íonachta agus púdar sileacain ard-íonachta den chuid is mó mar amhábhair chun púdar sileacain charbaíde a shintéisiú. Faoi réimse teochta speisialta, úsáidtear an modh tarchurtha gaile fisiciúil aibí (modh PVT) chun carbaíd sileacain de mhéideanna éagsúla a fhás i bhfoirnéis fáis criostail. Déantar an t-inní criostail a phróiseáil, a ghearradh, a mheilt, a snasú, a ghlanadh agus próisis iolracha eile a dhéanamh chun tsubstráit sileacain charbaíde a tháirgeadh.
Am an phoist: 22 Bealtaine 2024