આધુનિક C, N, B અને અન્ય નોન-ઓક્સાઇડ હાઇ-ટેક રિફ્રેક્ટરી કાચો માલ, વાતાવરણીય દબાણ સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડ વ્યાપક, આર્થિક છે, તેને એમરી અથવા રિફ્રેક્ટરી રેતી કહી શકાય. શુદ્ધ સિલિકોન કાર્બાઇડ રંગહીન પારદર્શક સ્ફટિક છે. તો સિલિકોન કાર્બાઇડની સામગ્રીની રચના અને લાક્ષણિકતાઓ શું છે?
વાતાવરણીય દબાણ હેઠળ સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડ
વાતાવરણીય દબાણવાળા સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડની સામગ્રીની રચના:
ઉદ્યોગમાં વપરાતા વાતાવરણીય દબાણવાળા સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડમાં અશુદ્ધિઓના પ્રકાર અને સામગ્રી અનુસાર આછો પીળો, લીલો, વાદળી અને કાળો રંગ હોય છે, અને શુદ્ધતા અલગ હોય છે અને પારદર્શિતા અલગ હોય છે. સિલિકોન કાર્બાઇડ સ્ફટિક માળખું છ-શબ્દ અથવા હીરા આકારના પ્લુટોનિયમ અને ક્યુબિક પ્લુટોનિયમ-sic માં વિભાજિત થયેલ છે. સ્ફટિક માળખામાં કાર્બન અને સિલિકોન અણુઓના વિવિધ સ્ટેકીંગ ક્રમને કારણે પ્લુટોનિયમ-sic વિવિધ વિકૃતિ બનાવે છે, અને 70 થી વધુ પ્રકારના વિકૃતિ મળી આવ્યા છે. બીટા-SIC 2100 થી ઉપર આલ્ફા-SIC માં રૂપાંતરિત થાય છે. સિલિકોન કાર્બાઇડની ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયામાં પ્રતિકારક ભઠ્ઠીમાં ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી ક્વાર્ટઝ રેતી અને પેટ્રોલિયમ કોક સાથે શુદ્ધ કરવામાં આવે છે. શુદ્ધ સિલિકોન કાર્બાઇડ બ્લોક્સને કચડી નાખવામાં આવે છે, એસિડ-બેઝ સફાઈ, ચુંબકીય વિભાજન, સ્ક્રીનીંગ અથવા પાણી પસંદગી દ્વારા વિવિધ કણોના કદના ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે.
વાતાવરણીય દબાણવાળા સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડની સામગ્રી લાક્ષણિકતાઓ:
સિલિકોન કાર્બાઇડમાં સારી રાસાયણિક સ્થિરતા, થર્મલ વાહકતા, થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક, ઘર્ષણ પ્રતિકાર હોય છે, તેથી ઘર્ષણના ઉપયોગ ઉપરાંત, તેના ઘણા ઉપયોગો છે: ઉદાહરણ તરીકે, સિલિકોન કાર્બાઇડ પાવડરને ટર્બાઇન ઇમ્પેલર અથવા સિલિન્ડર બ્લોકની આંતરિક દિવાલ પર ખાસ પ્રક્રિયા સાથે કોટેડ કરવામાં આવે છે, જે ઘર્ષણ પ્રતિકારને સુધારી શકે છે અને 1 થી 2 ગણો આયુષ્ય વધારી શકે છે. ગરમી-પ્રતિરોધક, નાના કદ, હલકા વજન, ઉચ્ચ-ગ્રેડ પ્રત્યાવર્તન સામગ્રીની ઉચ્ચ શક્તિથી બનેલું, ઊર્જા કાર્યક્ષમતા ખૂબ સારી છે. લો-ગ્રેડ સિલિકોન કાર્બાઇડ (લગભગ 85% SiC સહિત) સ્ટીલ બનાવવાની ગતિ વધારવા અને સ્ટીલની ગુણવત્તા સુધારવા માટે રાસાયણિક રચનાને સરળતાથી નિયંત્રિત કરવા માટે એક ઉત્તમ ડીઓક્સિડાઇઝર છે. વધુમાં, વાતાવરણીય દબાણ સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડનો ઉપયોગ સિલિકોન કાર્બન સળિયાના વિદ્યુત ભાગોના ઉત્પાદનમાં પણ વ્યાપકપણે થાય છે.
સિલિકોન કાર્બાઇડ ખૂબ જ કઠણ છે. મોર્સ કઠણતા 9.5 છે, જે વિશ્વના કઠણ હીરા (10) પછી બીજા ક્રમે છે, ઉત્તમ થર્મલ વાહકતા ધરાવતો સેમિકન્ડક્ટર છે, ઊંચા તાપમાને ઓક્સિડેશનનો પ્રતિકાર કરી શકે છે. સિલિકોન કાર્બાઇડમાં ઓછામાં ઓછા 70 સ્ફટિકીય પ્રકારો હોય છે. પ્લુટોનિયમ-સિલિકોન કાર્બાઇડ એક સામાન્ય આઇસોમર છે જે 2000 થી ઉપરના તાપમાને બને છે અને તેનું ષટ્કોણ સ્ફટિકીય માળખું (વુર્ટઝાઇટ જેવું) છે. વાતાવરણીય દબાણ હેઠળ સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડ
સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગમાં સિલિકોન કાર્બાઇડનો ઉપયોગ
સિલિકોન કાર્બાઇડ સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ શૃંખલામાં મુખ્યત્વે સિલિકોન કાર્બાઇડ ઉચ્ચ-શુદ્ધતા પાવડર, સિંગલ ક્રિસ્ટલ સબસ્ટ્રેટ, એપિટેક્સિયલ શીટ, પાવર ઘટકો, મોડ્યુલ પેકેજિંગ અને ટર્મિનલ એપ્લિકેશનોનો સમાવેશ થાય છે.
1. સિંગલ ક્રિસ્ટલ સબસ્ટ્રેટ સિંગલ ક્રિસ્ટલ સબસ્ટ્રેટ એ સેમિકન્ડક્ટર સપોર્ટિંગ મટિરિયલ, વાહક મટિરિયલ અને એપિટેક્સિયલ ગ્રોથ સબસ્ટ્રેટ છે. હાલમાં, SiC સિંગલ ક્રિસ્ટલની વૃદ્ધિ પદ્ધતિઓમાં ભૌતિક વરાળ ટ્રાન્સફર પદ્ધતિ (PVT પદ્ધતિ), પ્રવાહી તબક્કા પદ્ધતિ (LPE પદ્ધતિ) અને ઉચ્ચ તાપમાન રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન પદ્ધતિ (HTCVD પદ્ધતિ)નો સમાવેશ થાય છે. વાતાવરણીય દબાણ હેઠળ સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડ
2. એપિટેક્સિયલ શીટ સિલિકોન કાર્બાઇડ એપિટેક્સિયલ શીટ, સિલિકોન કાર્બાઇડ શીટ, સિંગલ ક્રિસ્ટલ ફિલ્મ (એપિટેક્સિયલ લેયર) જે સબસ્ટ્રેટ ક્રિસ્ટલ જેવી જ દિશામાં હોય છે જેમાં સિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ માટે ચોક્કસ આવશ્યકતાઓ હોય છે. વ્યવહારુ એપ્લિકેશનોમાં, પહોળા બેન્ડ ગેપ સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો લગભગ બધા જ એપિટેક્સિયલ લેયરમાં બનાવવામાં આવે છે, અને સિલિકોન ચિપનો ઉપયોગ ફક્ત સબસ્ટ્રેટ તરીકે થાય છે, જેમાં GaN એપિટેક્સિયલ લેયરના સબસ્ટ્રેટનો સમાવેશ થાય છે.
3. ઉચ્ચ-શુદ્ધતા સિલિકોન કાર્બાઇડ પાવડર ઉચ્ચ-શુદ્ધતા સિલિકોન કાર્બાઇડ પાવડર એ PVT પદ્ધતિ દ્વારા સિલિકોન કાર્બાઇડ સિંગલ ક્રિસ્ટલના વિકાસ માટે કાચો માલ છે, અને ઉત્પાદનની શુદ્ધતા સીધી સિલિકોન કાર્બાઇડ સિંગલ ક્રિસ્ટલની વૃદ્ધિ ગુણવત્તા અને વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓને અસર કરે છે.
4. પાવર ડિવાઇસ એ સિલિકોન કાર્બાઇડ મટિરિયલથી બનેલું વાઇડ-બેન્ડ પાવર છે, જેમાં ઉચ્ચ તાપમાન, ઉચ્ચ આવર્તન અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાની લાક્ષણિકતાઓ છે. ડિવાઇસના ઓપરેટિંગ ફોર્મ મુજબ, SiC પાવર સપ્લાય ડિવાઇસમાં મુખ્યત્વે પાવર ડાયોડ અને પાવર સ્વીચ ટ્યુબનો સમાવેશ થાય છે.
5. ટર્મિનલ ત્રીજી પેઢીના સેમિકન્ડક્ટર એપ્લિકેશન્સમાં, સિલિકોન કાર્બાઇડ સેમિકન્ડક્ટર્સ ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડ સેમિકન્ડક્ટર્સના પૂરક હોવાનો ફાયદો ધરાવે છે. ઉચ્ચ રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા, ઓછી ગરમી લાક્ષણિકતાઓ, હળવા વજન અને SiC ઉપકરણોના અન્ય ફાયદાઓને કારણે, ડાઉનસ્ટ્રીમ ઉદ્યોગની માંગ સતત વધી રહી છે, અને SiO2 ઉપકરણોને બદલવાનો ટ્રેન્ડ છે.
પોસ્ટ સમય: જૂન-૧૬-૨૦૨૩