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 riatanach 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 ghràineanan 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