ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ವಸ್ತುಗಳು - ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ

ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವಿನ್ಯಾಸವು ಡೈನಾಮಿಕ್ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನದ ಇಳಿಜಾರುಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಕುಲುಮೆಯ ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿನ ಅನಿಲದ ಹರಿವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸೇವಾ ಜೀವನವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಸಮಂಜಸವಾದ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಹರಳುಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಕೆಲವು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಏಕಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಬೆಳೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ನೇರ-ಪುಲ್ ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಉದ್ಯಮವು ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಬೃಹತ್ ಮಾನವಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳನ್ನು ಹೂಡಿಕೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಉಷ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ವಿವಿಧ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನಾವು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತೇವೆ. ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ಎಳೆಯುವಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಅದರ ಪ್ರಭಾವಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ನಾವು ಅದನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಸ್ತುವು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಿರ್ವಾತ ಕುಲುಮೆ ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ಭಾಗವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅರೆವಾಹಕ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕದ ಸುತ್ತಲೂ ಸೂಕ್ತವಾದ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ರಚಿಸಲು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ.

1. ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ರಚನೆ ವಸ್ತು

ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬೆಳೆಯಲು ನೇರ-ಪುಲ್ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಮೂಲ ಪೋಷಕ ವಸ್ತುವೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳು ಆಧುನಿಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಶಾಖ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆಹೀಟರ್‌ಗಳು, ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಕೊಳವೆಗಳು, ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳುಕ್ಜೋಕ್ರಾಲ್ಸ್ಕಿ ವಿಧಾನದಿಂದ ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ನಿರೋಧನ ಕೊಳವೆಗಳು, ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ ಟ್ರೇಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳುದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲು ಸುಲಭ, ಸಂಸ್ಕರಿಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ನಿರೋಧಕವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಜ್ರ ಅಥವಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಯಾವುದೇ ಅಂಶ ಅಥವಾ ಸಂಯುಕ್ತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯೂ ಸಹ ಸಾಕಷ್ಟು ಉತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು ಇದನ್ನು ಒಂದು ವಸ್ತುವಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.ಹೀಟರ್ವಸ್ತು. ಇದು ತೃಪ್ತಿದಾಯಕ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಹೀಟರ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖವನ್ನು ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಇತರ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ದೂರದವರೆಗೆ, ಮುಖ್ಯ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ವಿಕಿರಣ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಬೈಂಡರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಿ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಒತ್ತುವಿಕೆಯಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಇಂಗಾಲದ ಕಣಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಆಗಿ ಒತ್ತಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಡೀ ತುಂಡನ್ನು ಮೊದಲು ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ 3000°C ಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಪೂರ್ಣ ತುಣುಕುಗಳಿಂದ ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಲೋಹದ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಹೊಂದಿರುವ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸರಿಯಾದ ಶುದ್ಧೀಕರಣದ ನಂತರವೂ, ಲೋಹದ ಮಾಲಿನ್ಯದ ಮಟ್ಟವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಅನುಮತಿಸಲಾದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕಿಂತ ಹಲವಾರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಘಟಕಗಳ ಮಾಲಿನ್ಯವು ಕರಗುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಸ್ಫಟಿಕ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಕಾಳಜಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯವಾಗಿದ್ದು, ಒಳಗೆ ಉಳಿದ ಲೋಹವು ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ತಲುಪಲು ಸುಲಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಸುತ್ತಲಿನ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಅನಿಲದಲ್ಲಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ತೂರಿಕೊಂಡು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ.

ಆರಂಭಿಕ ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫರ್ನೇಸ್ ಹೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ಮತ್ತು ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್‌ನಂತಹ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಲೋಹಗಳಿಂದ ಮಾಡಲಾಗಿತ್ತು. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಪರಿಪಕ್ವತೆಯೊಂದಿಗೆ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಘಟಕಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸ್ಥಿರವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫರ್ನೇಸ್ ಹೀಟರ್‌ಗಳು ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್, ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಮತ್ತು ಇತರ ವಸ್ತು ಶಾಖೋತ್ಪಾದಕಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಿವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತು ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆಗಿದೆ. ನನ್ನ ದೇಶದ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹಿಂದುಳಿದಿದೆ ಮತ್ತು ದೇಶೀಯ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿದೇಶದಿಂದ ಆಮದು ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿದೇಶಿ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಯಾರಕರು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಜರ್ಮನಿಯ SGL, ಜಪಾನ್‌ನ ಟೋಕೈ ಕಾರ್ಬನ್, ಜಪಾನ್‌ನ ಟೋಯೊ ಟ್ಯಾನ್ಸೊ, ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಝೋಕ್ರಾಲ್ಸ್ಕಿ ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫರ್ನೇಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, C/C ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಬೋಲ್ಟ್‌ಗಳು, ನಟ್‌ಗಳು, ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳು, ಲೋಡ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಘಟಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕಾರ್ಬನ್/ಕಾರ್ಬನ್ (C/C) ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಬಲವರ್ಧಿತ ಇಂಗಾಲ ಆಧಾರಿತ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿವೆ, ಇವು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್, ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕ, ಉತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಮುರಿತದ ಗಡಸುತನ, ಕಡಿಮೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ, ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ನಿರೋಧಕತೆ, ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಪ್ರತಿರೋಧದಂತಹ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಅವುಗಳನ್ನು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ​​ರೇಸಿಂಗ್, ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ನಿರೋಧಕ ರಚನಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ದೇಶೀಯ ಸಿ/ಸಿ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಎದುರಿಸುತ್ತಿರುವ ಮುಖ್ಯ ಅಡಚಣೆಗಳು ಇನ್ನೂ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಾಗಿವೆ.

ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಇನ್ನೂ ಅನೇಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಬಲವರ್ಧಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಉತ್ತಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ; ಆದರೆ ಇದು ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಇತರ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC)ಹಲವು ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗಿಂತ ಉತ್ತಮ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಭಾಗಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, SiC ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿಸಿವಿಡಿ ಲೇಪನನಾಶಕಾರಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಭಾಗಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನಿಂದ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ದಟ್ಟವಾದ CVD ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಲೇಪನವು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಂಧ್ರಗಳಿರುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುವಿನೊಳಗಿನ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ತಲುಪದಂತೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಇನ್ನೊಂದು ಸಿವಿಡಿ ಕಾರ್ಬನ್, ಇದು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಭಾಗದ ಮೇಲೆ ದಟ್ಟವಾದ ಪದರವನ್ನು ಸಹ ರೂಪಿಸಬಹುದು. ಕರಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಲುಷಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಪಾಯವಿಲ್ಲದಿರುವಲ್ಲಿ ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಅಥವಾ ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ಸಹಬಾಳ್ವೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಂತಹ ಇತರ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ನಿರೋಧಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳ ಅನ್ವಯದಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಿರೋಧನ ಅಗತ್ಯವಿದ್ದರೆ ಕೆಲವು ಇತರ ಆಯ್ಕೆಗಳಿವೆ. ಒಂದು ಷಡ್ಭುಜೀಯ ಬೋರಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಬಿಳಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ), ಆದರೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಕಳಪೆಯಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಸಮಂಜಸವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ಮಧ್ಯಮ ವೆಚ್ಚ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಸರಣ ದರ ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 5×108 ರ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯ ಗುಣಾಂಕ, ಇದು ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ನಾಶಮಾಡುವ ಮೊದಲು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುಗಳು

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುವೆಂದರೆ ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ನಿರೋಧಕ ವಸ್ತು. ಕಾರ್ಬನ್ ನಿರೋಧಕವು ತೆಳುವಾದ ನಾರುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹಲವಾರು ಬಾರಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವುದರಿಂದ ನಿರೋಧನವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಮೃದುವಾದ ಇಂಗಾಲದ ನಿರೋಧಕವನ್ನು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ತೆಳುವಾದ ಹಾಳೆಗಳಾಗಿ ನೇಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಯಸಿದ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಕತ್ತರಿಸಿ ಸಮಂಜಸವಾದ ತ್ರಿಜ್ಯಕ್ಕೆ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಬಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗುಣಪಡಿಸಿದ ಫೆಲ್ಟ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಫೈಬರ್ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಚದುರಿದ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಘನ ಮತ್ತು ಆಕಾರದ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು ಇಂಗಾಲ-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಬೈಂಡರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೈಂಡರ್ ಬದಲಿಗೆ ಇಂಗಾಲದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯ ಬಳಕೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.

ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ಕ್ಯೂರಿಂಗ್ ಫೆಲ್ಟ್‌ನ ಹೊರ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ನಿರಂತರ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಲೇಪನ ಅಥವಾ ಫಾಯಿಲ್‌ನಿಂದ ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸವೆತ ಮತ್ತು ಸವೆತವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಣಗಳ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಫೋಮ್‌ನಂತಹ ಇತರ ರೀತಿಯ ಕಾರ್ಬನ್-ಆಧಾರಿತ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುಗಳು ಸಹ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸ್ ಮಾಡಿದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲ್ಮೈ-ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ವಸ್ತುಗಳ ಅನಿಲ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕುಲುಮೆಯನ್ನು ಸೂಕ್ತವಾದ ನಿರ್ವಾತಕ್ಕೆ ಪಂಪ್ ಮಾಡಲು ಕಡಿಮೆ ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇನ್ನೊಂದು ಸಿ/ಸಿ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತು, ಇದು ಕಡಿಮೆ ತೂಕ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಹಾನಿ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯಂತಹ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಭಾಗಗಳ ಬದಲಿ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರ, ಇಂಗಾಲದ ಭಾವನೆಯನ್ನು ಪಾಲಿಯಾಕ್ರಿಲೋನಿಟ್ರೈಲ್-ಆಧಾರಿತ ಇಂಗಾಲದ ಭಾವನೆ, ವಿಸ್ಕೋಸ್-ಆಧಾರಿತ ಇಂಗಾಲದ ಭಾವನೆ ಮತ್ತು ಪಿಚ್-ಆಧಾರಿತ ಇಂಗಾಲದ ಭಾವನೆ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು.
ಪಾಲಿಯಾಕ್ರಿಲೋನಿಟ್ರೈಲ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೆಲ್ಟ್ ದೊಡ್ಡ ಬೂದಿ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ನಂತರ, ಸಿಂಗಲ್ ಫೈಬರ್ ಸುಲಭವಾಗಿ ಆಗುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕುಲುಮೆಯ ಪರಿಸರವನ್ನು ಕಲುಷಿತಗೊಳಿಸಲು ಧೂಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಸುಲಭ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಫೈಬರ್ ಮಾನವ ದೇಹದ ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು, ಇದು ಮಾನವನ ಆರೋಗ್ಯಕ್ಕೆ ಹಾನಿಕಾರಕವಾಗಿದೆ. ವಿಸ್ಕೋಸ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೆಲ್ಟ್ ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ನಂತರ ಇದು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಮೃದುವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಧೂಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಸುಲಭವಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿಸ್ಕೋಸ್-ಆಧಾರಿತ ಕಚ್ಚಾ ಫೈಬರ್‌ನ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವು ಅನಿಯಮಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಫೈಬರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಚಡಿಗಳಿವೆ. CZ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫರ್ನೇಸ್‌ನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ವಾತಾವರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ C02 ನಂತಹ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಸುಲಭ, ಇದು ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಅಂಶಗಳ ಮಳೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ತಯಾರಕರು ಜರ್ಮನ್ SGL ಮತ್ತು ಇತರ ಕಂಪನಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಪಿಚ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೆಲ್ಟ್ ಆಗಿದೆ, ಇದು ವಿಸ್ಕೋಸ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೆಲ್ಟ್‌ಗಿಂತ ಕೆಟ್ಟ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಪಿಚ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೆಲ್ಟ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಧೂಳಿನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ತಯಾರಕರಲ್ಲಿ ಜಪಾನ್‌ನ ಕುರೆಹಾ ಕೆಮಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಒಸಾಕಾ ಗ್ಯಾಸ್ ಸೇರಿವೆ.
ಕಾರ್ಬನ್ ಫೆಲ್ಟ್‌ನ ಆಕಾರ ಸ್ಥಿರವಾಗಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ, ಅದು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅನಾನುಕೂಲವಾಗಿದೆ. ಈಗ ಅನೇಕ ಕಂಪನಿಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೆಲ್ಟ್-ಕ್ಯೂರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೆಲ್ಟ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಹೊಸ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿವೆ. ಕ್ಯೂರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೆಲ್ಟ್ ಅನ್ನು ಹಾರ್ಡ್ ಫೆಲ್ಟ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಮೃದುವಾದ ಫೆಲ್ಟ್ ಅನ್ನು ರಾಳದಿಂದ ತುಂಬಿಸಿ, ಲ್ಯಾಮಿನೇಟ್ ಮಾಡಿ, ಕ್ಯೂರ್ ಮಾಡಿ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಸ್ವಾವಲಂಬಿ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೆಲ್ಟ್ ಆಗಿದೆ.

ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಉಷ್ಣ ಪರಿಸರದಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ಸಾಫ್ಟ್ ಫೆಲ್ಟ್ ಅದರ ವೆಚ್ಚದ ಅನುಕೂಲ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ಪರಿಣಾಮ, ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಹಕೀಯಗೊಳಿಸಬಹುದಾದ ಆಕಾರದಿಂದಾಗಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಹಾರ್ಡ್ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ಫೆಲ್ಟ್ ಅದರ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಸ್ತು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ವಸ್ತುಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ನಾವು ಬದ್ಧರಾಗಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದ ಸಮೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು ಉತ್ಪನ್ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುತ್ತೇವೆ.