Ugbu a,silicon carbide (SiC)bụ ihe seramiiki na-eduzi okpomọkụ nke a na-amụ nke ọma n'ụlọ na mba ofesi. Usoro okpomọkụ nke SiC dị oke elu, ụfọdụ ụdị kristal nwekwara ike iru 270W/mK, nke abụrụlarị onye ndu n'etiti ihe ndị na-abụghị ndị na-eduzi. Dịka ọmụmaatụ, a pụrụ ịhụ ojiji nke ike okpomọkụ SiC na ihe ndị e ji ... mee ihe mee, ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji mee ihe mee, ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji mee ihe mee, ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji mee ihe mee, ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji mee ihe mee, ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji mee ihe mee, ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji mee ihe mee, ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e ji mee ihe mee, ihe ndị e ji ihe ndị e ji ihe ndị e
Ojiji nkesilicon carbiden'ọhịa semiconductor
Diski na ihe ndị e ji akwọ ihe bụ ihe dị mkpa maka mmepụta wafer silicon na ụlọ ọrụ semiconductor. Ọ bụrụ na diski egweri bụ nke e ji ígwè a kpụrụ akpụ ma ọ bụ ígwè carbon mee, ndụ ọrụ ya dị mkpụmkpụ, oke mgbasawanye okpomọkụ ya dịkwa ukwuu. N'oge nhazi wafer silicon, karịsịa n'oge ngweri ma ọ bụ nchacha ọkụ dị elu, n'ihi mmebi na mgbanwe okpomọkụ nke diski egweri, ọ na-esiri ike ikwe nkwa na waya silicon ahụ dị larịị ma dịkwa ka ọ dị. Diski egweri nke e jiseramiiki silicon carbideọ naghị adị mfe iyi n'ihi ike ya dị elu, ihe na-eme ka okpomọkụ gbasaa ya dịkwa otu ihe ahụ dị ka nke silicon wafers, ya mere enwere ike ịcha ya ma kpụchaa ya n'ọsọ dị elu.
Tinyere nke ahụ, mgbe a na-emepụta wafer silicon, a ga-eme ọgwụgwọ okpomọkụ dị elu ma na-eji ihe eji etinye silicon carbide ebuga ha. Ha na-eguzogide okpomọkụ ma ghara imebi ihe. Enwere ike itinye carbon dị ka diamond (DLC) na ihe mkpuchi ndị ọzọ n'elu iji mee ka arụmọrụ dịkwuo mma, belata mmebi wafer, ma gbochie mmetọ ịgbasa.
Ọzọkwa, dịka onye nnọchi anya ihe semiconductor nke ọgbọ nke atọ, ihe kristal silicon carbide otu nwere ihe ndị dị ka nnukwu obosara bandgap (ihe dị ka ugboro atọ nke Si), nnukwu conductivity okpomọkụ (ihe dị ka ugboro 3.3 nke Si ma ọ bụ ugboro iri nke GaAs), oke mbugharị electron saturation (ihe dị ka ugboro 2.5 nke Si) na oke mgbawa eletriki (ihe dị ka ugboro 10 nke Si ma ọ bụ ugboro 5 nke GaAs). Ngwaọrụ SiC na-emeju ntụpọ nke ngwaọrụ ihe semiconductor ọdịnala na ngwa bara uru ma na-aghọ isi ihe na-eme na semiconductor ike.
Ọchịchọ maka seramiiki silicon carbide dị elu amụbaala nke ukwuu
Site na mmepe sayensị na teknụzụ na-aga n'ihu, ọchịchọ maka itinye seramiiki silicon carbide n'ọhịa semiconductor amụbaala nke ukwuu, ike okpomọkụ dị elu bụkwa ihe na-egosi na ejiri ya mee ihe na akụrụngwa mmepụta semiconductor. Ya mere, ọ dị mkpa ime ka nnyocha dị na seramiiki silicon carbide dị elu sie ike. Ibelata ọdịnaya oxygen lattice, imeziwanye njupụta, na ịchịkwa nkesa nke usoro nke abụọ na lattice bụ ụzọ ndị bụ isi iji melite ike okpomọkụ nke seramiiki silicon carbide.
Ugbu a, ọ dịbeghị nnyocha ole na ole gbasara seramiiki silicon carbide nke nwere ike ịrụ ọrụ nke ọma na okpomọkụ na mba m, ma enwere nnukwu oghere ma e jiri ya tụnyere ọkwa ụwa. Ntuziaka maka nnyocha n'ọdịnihu gụnyere:
●Mee ka usoro nkwadebe nke ntụ seramiiki silicon carbide sie ike. Nkwadebe nke ntụ silicon carbide dị ọcha nke ukwuu, nke na-adịghị oxygen bụ ihe ndabere maka nkwadebe nke seramiiki silicon carbide dị elu nke na-enye okpomọkụ;
● Mee ka nhọrọ nke ihe enyemaka ịkpụ ihe na nnyocha echiche ndị metụtara ya sikwuo ike;
●Mee ka nnyocha na mmepe nke ngwa sintering dị elu sikwuo ike. Site n'ịhazi usoro sintering iji nweta obere nhazi ezi uche dị na ya, ọ dị mkpa iji nweta seramiiki silikọn carbide nwere ike ịrụ ọrụ nke ọma.
Usoro iji melite ike okpomọkụ nke seramiiki silicon carbide
Isi ihe dị mkpa iji melite ike okpomọkụ nke seramiiki SiC bụ ibelata ugboro mgbasa phonon ma mee ka ụzọ efu nke phonon dịkwuo elu. A ga-eme ka ike okpomọkụ nke SiC dịkwuo mma nke ọma site na ibelata porosity na oke ókè nke seramiiki SiC, melite ịdị ọcha nke ókèala ọka SiC, ibelata ihe ruru unyi ma ọ bụ ntụpọ lattice SiC, na ịbawanye ibufe ọkụ na SiC. Ugbu a, imeziwanye ụdị na ọdịnaya nke ihe enyemaka sintering na ọgwụgwọ okpomọkụ dị elu bụ ihe ndị bụ isi iji melite ike okpomọkụ nke seramiiki SiC.
① Ịmepụta ụdị na ọdịnaya nke ihe enyemaka sintering kacha mma
A na-agbakwụnyekarị ọtụtụ ihe enyemaka sintering mgbe a na-akwadebe seramiiki SiC dị elu nke na-enye okpomọkụ ike. N'ime ha, ụdị na ọdịnaya nke ihe enyemaka sintering nwere mmetụta dị ukwuu na ike sintering nke seramiiki SiC. Dịka ọmụmaatụ, ihe Al ma ọ bụ O dị na ihe enyemaka sintering sistemụ Al2O3 na-agbaze ngwa ngwa n'ime lattice SiC, na-ebute oghere na ntụpọ, nke na-eduga na mmụba na ugboro mgbasa nke phonon. Na mgbakwunye, ọ bụrụ na ọdịnaya nke ihe enyemaka sintering dị ala, ihe ahụ na-esiri ike ịgbaze ma gbasaa, ebe nnukwu ọdịnaya nke ihe enyemaka sintering ga-eduga na mmụba na adịghị ọcha na ntụpọ. Ihe enyemaka sintering nke mmiri mmiri gabigara ókè nwekwara ike igbochi uto nke ọka SiC ma belata ụzọ efu nke phonon. Ya mere, iji kwadebe seramiiki SiC dị elu nke na-enye okpomọkụ ike ike, ọ dị mkpa ibelata ọdịnaya nke ihe enyemaka sintering ike ka o kwere mee mgbe ị na-emezu ihe achọrọ nke njupụta sintering, ma gbalịa ịhọrọ ihe enyemaka sintering siri ike ịgbaze na lattice SiC.
*Akụkụ okpomọkụ nke seramiiki SiC mgbe etinyere ihe enyemaka dị iche iche nke sintering
Ugbu a, seramiiki SiC a na-agbanye ọkụ nke ejiri BeO mee dị ka ihe enyemaka sintering nwere oke okpomọkụ ụlọ (270W·m-1·K-1). Agbanyeghị, BeO bụ ihe na-egbu egbu nke ukwuu ma na-akpata kansa, ọ dabaraghịkwa maka ojiji zuru oke na ụlọ nyocha ma ọ bụ ubi ụlọ ọrụ mmepụta ihe. Ebe kacha ala eutectic nke sistemụ Y2O3-Al2O3 bụ 1760℃, nke bụ ihe enyemaka sintering mmiri mmiri maka seramiiki SiC. Agbanyeghị, ebe ọ bụ na Al3+ na-agbaze ngwa ngwa n'ime lattice SiC, mgbe ejiri sistemụ a dị ka ihe enyemaka sintering, ike sintering okpomọkụ ụlọ nke seramiiki SiC erughị 200W·m-1·K-1.
Ihe ndị dị n'ụwa dị ụkọ dịka Y, Sm, Sc, Gd na La anaghị agbaze ngwa ngwa na lattice SiC ma nwee nnukwu ikuku oxygen, nke nwere ike ibelata ọdịnaya oxygen nke lattice SiC nke ọma. Ya mere, sistemụ Y2O3-RE2O3 (RE=Sm, Sc, Gd, La) bụ ihe enyemaka sintering a na-ejikarị eme ihe maka ịkwadebe seramiiki SiC dị elu (>200W·m-1·K-1). Site n'iji enyemaka sintering sistemụ Y2O3-Sc2O3 dịka ihe atụ, uru nke mgbanwe ion nke Y3+ na Si4+ buru ibu, ha abụọ anaghịkwa enweta ngwọta siri ike. Mmiri nke Sc na SiC dị ọcha na 1800~2600℃ dị obere, ihe dị ka (2~3) × 1017atoms·cm-3.
② Ọgwụgwọ okpomọkụ dị elu
Ọgwụgwọ okpomọkụ dị elu nke seramiiki SiC na-enyere aka iwepụ ntụpọ lattice, mgbanwe na nrụgide fọdụrụ, na-akwalite mgbanwe nhazi nke ụfọdụ ihe amorphous ka ọ bụrụ kristal, na-ebelata mmetụta mgbasa phonon. Na mgbakwunye, ọgwụgwọ okpomọkụ dị elu nwere ike ịkwalite uto nke ọka SiC nke ọma, ma mechaa melite àgwà okpomọkụ nke ihe ahụ. Dịka ọmụmaatụ, mgbe ọgwụgwọ okpomọkụ dị elu na 1950°C gasịrị, ọnụọgụ mgbasa okpomọkụ nke seramiiki SiC mụbara site na 83.03mm2·s-1 ruo 89.50mm2·s-1, njikwa okpomọkụ nke ụlọ mụbara site na 180.94W·m-1·K-1 ruo 192.17W·m-1·K-1. Ọgwụgwọ okpomọkụ dị elu na-eme ka ikike deoxidation nke enyemaka sintering na elu SiC na lattice dịkwuo mma nke ọma, ma na-eme ka njikọ dị n'etiti ọka SiC sie ike. Mgbe ọgwụgwọ okpomọkụ dị elu gasịrị, njikwa okpomọkụ nke ụlọ na nke siC emelitere nke ọma.
Oge ozi: Ọktoba-24-2024