1. סירת גביש גרפיט עם ציפוי CVD-SiC
גרפיט קל לעיבוד וניתן לייצר ממנו סירת גביש אחת באמצעות מספר תהליכים מחומר בלוק יחיד. מכיוון שגרפיט הוא חומר נקבובי, יש לצפות שכבת SiC בעובי של כ-100 מיקרומטר על פני השטח שלו כדי למנוע את הבעיה החלקית הנגרמת מחשיפה ישירה של פני השטח של הגרפיט לייצור מוליכים למחצה שונים. עם זאת, עובי...ציפוי CVD-SiCלא קל לשלוט בו, במיוחד בחורים עמוקים ובפינות שבהן הציפוי עשוי להיות דק יותר. עקב חוסר התאמה במקדם ההתפשטות התרמית (CTE) בין גוף הגרפיט לסרט ה-SiC (25-1400℃, עם ממוצע של 4.4×10e-6/℃ עבור SIC ו-7.1×10e-6/℃ עבור גרפיט), סרט ה-SiC נוטה בדרך כלל ליפול לאחר מספר עליות וירידות בטמפרטורה. כאשר הגרפיט נחשף, גזים או נוזלים קורוזיביים ייכנסו לגוף הגרפיט הנקבובי ויהיה קשה להסירם לחלוטין, מה שיוביל ליצירת חלקיקים בתהליכים בטמפרטורה גבוהה. סירת גרפיט מצופה SiC זו היא הזולה ביותר ובעלת אורך החיים הקצר ביותר, כשנה אחת.
2. סירת גביש SiC מגובשת מחדש עם ציפוי CVD-SiC
סירות גביש SiC שעברו התגבשות מחדש נוצרות בדרך כלל על ידי סינטור ועיבוד של מספר חלקי יחידה תחילה, לאחר מכן חיבור כל חלק עם משחת Si בטמפרטורות גבוהות ליצירת סירת גביש, ולבסוף מריחת ציפוי CVD-SiC (כ-100 מיקרון). מכיוון שההתגבשות מחדש היא נקבובית, ניתן להכניס חלקיקים גם לתהליכי מוליכים למחצה ללא ציפוי SiC. בנוסף, משחת ה-Si באזור ההדבקה אינה יכולה לעמוד באותה טמפרטורה גבוהה כמו חומר ה-SiC. תהליך הייצור של סירת גביש SiC שהתגבשה מחדש עם ציפוי CVD-SiC הוא הארוך ביותר ועלותו גבוהה מאוד. בהשוואה לסירת גביש גרפיט המצופה ב-SiC, לסירת גביש SiC שהתגבשה מחדש המצופה ב-CVD-SiC אין בעיית אי-התאמה של CTE, אך שטיפה חומצית והתנגשות עלולות גם הן לגרום לציפוי ה-SiC ליפול. חיי השירות שלה ארוכים מעט, כ-2 עד 3 שנים.
3. סירת קריסטל SiC אחת ללא ציפוי CVD
עבור סירות קריסטל ללא ציפוי CVD, המשטח חייב להיות צפוף. ישנם שני סוגים של חומרי SiC צפופים: SiC מסונטר ללא לחץ (SSiC) ו-SiC מסונטר בתגובה (RBSiC, הידוע גם כ-SiC חדיר סיליקון, SiSiC). עם זאת, אף אחד משני סוגי ה-SiC הללו לא ניתן להתיך ליחידה אחת כמו קוורץ. לא קל ליצור SiC מאבקה ולשרוף אותה לצורה משוערת של סירת קריסטל חד-חתיכה. יתר על כן, SiC קשה מאוד וקשה לעיבוד, מה שמוביל לעלות עיבוד גבוהה במיוחד עבור סירות קריסטל SiC חד-חתיכה. למרות ש-RBSiC קל מעט יותר ליצירת צורה משוערת מאשר SSiC, הוא עדיין קשה מאוד. בנוסף, RBSC מכיל 10 עד 15% Si חופשי, מה שהופך אותו ללא מסוגל לעמוד באותן טמפרטורות גבוהות כמו חומרי SSiC. באופן כללי, הוא יכול לעמוד בטמפרטורות מתחת ל-1400 מעלות צלזיוס. יתר על כן, ה-Si החופשי נחרט בקלות על ידי חומצה HF, מה שמוביל לחלקיקים.
4. סירת קריסטל מודולרית של Kallex SiC
חלקי היחידה עוברים עיבוד באמצעות עיצוב, סינטור והשחזה באמצעות חומר SiC מסונטר ללא לחץ בטוהר של 99.675%. לאחר מכן, הם משולבים יחד עם ברגים, אומים וכו' מ-SSiC, ומקבעים אותם באמצעות פינים מ-SSiC כדי להבטיח את כושר נשיאת העומס. ללא ציפוי SiC, אין סיכון לנזק חלקי לציפוי. יתר על כן, ניתן להשתמש בו לאורך זמן בסביבות קשות, כגון טמפרטורות גבוהות (1600℃) וחומצה HF, עם אורך חיים של יותר מחמש שנים.
זמן פרסום: 19 באוגוסט 2025