Ath-chriostalaichteceirmeag silicon carbide (RSiC)tha iad nanstuth ceirmeag àrd-choileanaidhAir sgàth a sheasamh sàr-mhath an aghaidh teòthachd àrd, strì an aghaidh ocsaididh, strì an aghaidh creimeadh agus cruas àrd, chaidh a chleachdadh gu farsaing ann an iomadh raon, leithid saothrachadh leth-chonnsachaidh, gnìomhachas photovoltaic, àmhainnean teòthachd àrd agus uidheamachd cheimigeach. Leis an iarrtas a tha a’ sìor fhàs airson stuthan àrd-choileanaidh ann an gnìomhachas an latha an-diugh, tha rannsachadh agus leasachadh ceirmeag silicon carbide ath-chriostalaichte a’ dol am meud.
1. Teicneòlas ullachaidhceirmeag silicon carbide ath-chriostalaichte
Teicneòlas ullachaidh ath-chriostalaichteceirmeag silicon carbideTha dà dhòigh ann sa mhòr-chuid: sintearachd pùdair agus tasgadh smùid (CVD). Nam measg, is e an dòigh sintearachd pùdair pùdar silicon carbide a shintearachd fo àrainneachd teòthachd àrd gus am bi gràineanan silicon carbide a’ cruthachadh structar dùmhail tro sgaoileadh agus ath-chriostalachadh eadar gràinean. Is e an dòigh tasgadh smùid silicon carbide a thasgadh air uachdar an t-substrate tro ath-bhualadh smùid ceimigeach aig teòthachd àrd, agus mar sin a’ cruthachadh film no pàirtean structarail silicon carbide àrd-ghlanachd. Tha na buannachdan fhèin aig an dà theicneòlas seo. Tha an dòigh sintearachd pùdair freagarrach airson cinneasachadh mòr-sgèile agus tha cosgais ìseal aige, agus faodaidh an dòigh tasgadh smùid purrachd nas àirde agus structar nas dùmhail a thoirt seachad, agus tha e air a chleachdadh gu farsaing ann an raon leth-chonnsachaidh.
2. Feartan stuthanceirmeag silicon carbide ath-chriostalaichte
Is e feart air leth sònraichte ceirmeag silicon carbide ath-chriostalaichte a choileanadh sàr-mhath ann an àrainneachdan teòthachd àrd. Tha puing leaghaidh an stuth seo cho àrd ri 2700°C, agus tha neart meacanaigeach math aige aig teòthachd àrd. A bharrachd air an sin, tha strì an aghaidh oxidation agus strì an aghaidh creimeadh sàr-mhath aig silicon carbide ath-chriostalaichte cuideachd, agus faodaidh e fuireach seasmhach ann an àrainneachdan ceimigeach anabarrach. Mar sin, chaidh ceirmeag RSiC a chleachdadh gu farsaing ann an raointean àmhainnean teòthachd àrd, stuthan teas-dhìonach teòthachd àrd, agus uidheamachd ceimigeach.
A bharrachd air an sin, tha seoltachd teirmeach àrd aig carbide silicon ath-chriostalaichte agus faodaidh e teas a ghiùlan gu h-èifeachdach, a tha ga dhèanamh cudromach ann an cleachdadh.Reactaran MOCVDagus uidheam làimhseachaidh teas ann an saothrachadh uaifearan leth-chonnsachaidh. Tha an giùlan teirmeach àrd agus an aghaidh clisgeadh teirmeach a’ dèanamh cinnteach à obrachadh earbsach an uidheim fo chumhachan anabarrach.
3. Raointean tagraidh ceirmeag silicon carbide ath-chriostalaichte
Saothrachadh leth-sheoltairean: Ann an gnìomhachas leth-sheoltairean, thathas a’ cleachdadh ceirmeag silicon carbide ath-chriostalaichte gus fo-stratan agus taicean a dhèanamh ann an reactaran MOCVD. Air sgàth an aghaidh teòthachd àrd, an aghaidh creimeadh, agus an giùlan teirmeach àrd, faodaidh stuthan RSiC coileanadh seasmhach a chumail suas ann an àrainneachdan ath-bhualadh ceimigeach iom-fhillte, a’ dèanamh cinnteach à càileachd agus toradh wafers leth-sheoltairean.
Gnìomhachas photovoltaic: Anns a’ ghnìomhachas photovoltaic, thathas a’ cleachdadh RSiC gus structar taice uidheamachd fàis criostail a dhèanamh. Leis gum feum fàs criostail a bhith air a dhèanamh aig teòthachd àrd rè pròiseas saothrachaidh cheallan photovoltaic, tha an aghaidh teas aig carbide silicon ath-chriostalaichte a’ dèanamh cinnteach à obrachadh seasmhach fad-ùine an uidheamachd.
Àmhainnean teòthachd àrd: Tha ceirmeag RSiC cuideachd air a chleachdadh gu farsaing ann an àmhainnean teòthachd àrd, leithid lìnigeadh agus co-phàirtean de àmhainnean falamh, àmhainnean leaghaidh agus uidheamachd eile. Tha an aghaidh clisgeadh teirmeach agus an aghaidh ocsaididh ga dhèanamh mar aon de na stuthan do-sheachanta ann an gnìomhachasan teòthachd àrd.
4. Stiùireadh rannsachaidh air ceirmeag silicon carbide ath-chriostalaichte
Leis an iarrtas a tha a’ sìor fhàs airson stuthan àrd-choileanaidh, tha stiùireadh rannsachaidh ceirmeag silicon carbide ath-chriostalaichte air fàs soilleir mean air mhean. Bidh rannsachadh san àm ri teachd ag amas air na taobhan a leanas:
A’ leasachadh purrachd stuthan: Gus coinneachadh ri riatanasan purrachd nas àirde ann an raointean leth-chonnsachaidh agus fòtòlach, tha luchd-rannsachaidh a’ sgrùdadh dhòighean air purrachd RSiC a leasachadh le bhith a’ leasachadh teicneòlas tasgadh smùid no a’ toirt a-steach stuthan amh ùra, agus mar sin a’ neartachadh a luach tagraidh anns na raointean àrd-theicneòlais sin.
A’ leasachadh meanbh-structar: Le bhith a’ cumail smachd air na suidheachaidhean sintering agus sgaoileadh mìrean pùdar, faodar meanbh-structar carbide silicon ath-chriostalaichte a leasachadh tuilleadh, agus mar sin a’ leasachadh a fheartan meacanaigeach agus a strì an aghaidh clisgeadh teirmeach.
Stuthan co-dhèanta gnìomhach: Gus an urrainn dhaibh atharrachadh a rèir àrainneachdan cleachdaidh nas iom-fhillte, tha luchd-rannsachaidh a’ feuchainn ri RSiC a chur còmhla ri stuthan eile gus stuthan co-dhèanta a leasachadh le feartan ioma-ghnìomhach, leithid stuthan co-dhèanta stèidhichte air carbide silicon ath-chriostalaichte le strì an aghaidh caitheamh agus seoltachd dealain nas àirde.
5. Co-dhùnadh
Mar stuth àrd-choileanaidh, tha ceirmeag silicon carbide ath-chriostalaichte air a bhith air a chleachdadh gu farsaing ann an iomadh raon air sgàth na feartan sàr-mhath aca ann an teòthachd àrd, strì an aghaidh ocsaididh agus strì an aghaidh creimeadh. Bidh rannsachadh san àm ri teachd ag amas air purrachd stuthan a leasachadh, meanbh-structar a bharrachadh agus stuthan gnìomh co-dhèanta a leasachadh gus coinneachadh ri feumalachdan gnìomhachais a tha a’ sìor fhàs. Tro na h-innleachdan teicneòlais seo, thathar an dùil gum bi pàirt nas motha aig ceirmeag silicon carbide ath-chriostalaichte ann an raointean nas àrd-theicneòlais.
Àm puist: 24 Dàmhair 2024