ໂຄງສ້າງວັດສະດຸ ແລະ ຄຸນສົມບັດຂອງຊິລິກອນຄາໄບທີ່ສັກເຂົ້າກັນພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດ

C, N, B ແລະວັດຖຸດິບທົນໄຟທີ່ບໍ່ແມ່ນອົກໄຊດ໌ທີ່ທັນສະໄໝ, ຊິລິກອນຄາໄບຣທີ່ຖືກເຜົາໄໝ້ດ້ວຍຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດແມ່ນກວ້າງຂວາງ, ປະຫຍັດ, ສາມາດເວົ້າໄດ້ວ່າເປັນດິນຊາຍເອເມຣີ ຫຼື ດິນຊາຍທົນໄຟ. ຊິລິກອນຄາໄບຣບໍລິສຸດແມ່ນຜລຶກຜລຶກທີ່ບໍ່ມີສີ. ດັ່ງນັ້ນໂຄງສ້າງວັດສະດຸ ແລະ ລັກສະນະຂອງຊິລິກອນຄາໄບຣແມ່ນຫຍັງ?

ຊິລິກອນຄາໄບຣດ໌ທີ່ຖືກລະລາຍພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດ

ໂຄງສ້າງວັດສະດຸຂອງຊິລິໂຄນຄາໄບທີ່ບີບອັດຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດ:

ຊິລິກອນຄາໄບຣດ໌ທີ່ຖືກຊິນເຕີຄວາມດັນບັນຍາກາດທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳມີສີເຫຼືອງອ່ອນ, ສີຂຽວ, ສີຟ້າ ແລະ ສີດຳຕາມປະເພດ ແລະ ເນື້ອໃນຂອງສິ່ງເຈືອປົນ, ແລະ ຄວາມບໍລິສຸດແຕກຕ່າງກັນ ແລະ ຄວາມໂປ່ງໃສແຕກຕ່າງກັນ. ໂຄງສ້າງຜລຶກຊິລິກອນຄາໄບຣດ໌ແບ່ງອອກເປັນ plutonium ຮູບຫົກຮູບ ຫຼື ຮູບເພັດ ແລະ plutonium-sic ຮູບກ້ອນ. Plutonium-sic ເຮັດໃຫ້ເກີດການຜິດຮູບຫຼາກຫຼາຍຊະນິດເນື່ອງຈາກລຳດັບການຈັດວາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງອະຕອມຄາບອນ ແລະ ຊິລິກອນໃນໂຄງສ້າງຜລຶກ, ແລະ ພົບເຫັນການຜິດຮູບຫຼາຍກວ່າ 70 ຊະນິດ. beta-SIC ປ່ຽນເປັນ alpha-SIC ສູງກວ່າ 2100. ຂະບວນການອຸດສາຫະກຳຂອງຊິລິກອນຄາໄບຣດ໌ຖືກກັ່ນດ້ວຍດິນຊາຍ quartz ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ ແລະ ໂຄກນ້ຳມັນໃນເຕົາເຜົາທີ່ຕ້ານທານ. ບລັອກຊິລິກອນຄາໄບຣດ໌ທີ່ຖືກກັ່ນແລ້ວຈະຖືກບົດ, ການທຳຄວາມສະອາດກົດ-ເບສ, ການແຍກແມ່ເຫຼັກ, ການກັ່ນຕອງ ຫຼື ການເລືອກນ້ຳເພື່ອຜະລິດຜະລິດຕະພັນຂະໜາດອະນຸພາກທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.

ຄຸນລັກສະນະຂອງວັດສະດຸຂອງຊິລິກອນຄາໄບທີ່ບີບອັດຄວາມດັນບັນຍາກາດ:

ຊິລິກອນຄາໄບມີຄວາມໝັ້ນຄົງທາງເຄມີທີ່ດີ, ການນຳຄວາມຮ້ອນ, ສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມຕ້ານທານການສວມໃສ່, ສະນັ້ນນອກເໜືອໄປຈາກການນຳໃຊ້ທີ່ຂັດແລ້ວ, ຍັງມີການນຳໃຊ້ຫຼາຍຢ່າງ: ຕົວຢ່າງ, ຜົງຊິລິກອນຄາໄບຖືກເຄືອບຢູ່ຝາດ້ານໃນຂອງກັງຫັນກັງຫັນ ຫຼື ບລັອກກະບອກສູບດ້ວຍຂະບວນການພິເສດ, ເຊິ່ງສາມາດປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານການສວມໃສ່ ແລະ ຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານ 1 ຫາ 2 ເທົ່າ. ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸທົນຄວາມຮ້ອນ, ຂະໜາດນ້ອຍ, ນ້ຳໜັກເບົາ, ມີຄວາມແຂງແຮງສູງຂອງວັດສະດຸທົນໄຟທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ, ປະສິດທິພາບພະລັງງານແມ່ນດີຫຼາຍ. ຊິລິກອນຄາໄບຊັ້ນຕ່ຳ (ລວມທັງ SiC ປະມານ 85%) ເປັນຕົວຫຼຸດການຜຸພັງທີ່ດີເລີດສຳລັບການເພີ່ມຄວາມໄວໃນການຜະລິດເຫຼັກກ້າ ແລະ ຄວບຄຸມສ່ວນປະກອບທາງເຄມີໄດ້ງ່າຍເພື່ອປັບປຸງຄຸນນະພາບເຫຼັກກ້າ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຊິລິກອນຄາໄບທີ່ບີບອັດຄວາມດັນບັນຍາກາດຍັງຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການຜະລິດຊິ້ນສ່ວນໄຟຟ້າຂອງແຖບຄາບອນຊິລິກອນ.

ຊິລິກອນຄາໄບດ໌ມີຄວາມແຂງຫຼາຍ. ຄວາມແຂງຂອງມໍສແມ່ນ 9.5, ເປັນອັນດັບສອງຮອງຈາກເພັດແຂງຂອງໂລກ (10), ເປັນເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ມີຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ, ສາມາດຕ້ານທານການຜຸພັງໃນອຸນຫະພູມສູງ. ຊິລິກອນຄາໄບດ໌ມີຢ່າງໜ້ອຍ 70 ຊະນິດຂອງຜລຶກ. ພລູໂຕນຽມ-ຊິລິກອນຄາໄບດ໌ ເປັນໄອໂຊເມີທົ່ວໄປທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 2000 ແລະມີໂຄງສ້າງຜລຶກຮູບຫົກຫຼ່ຽມ (ຄ້າຍຄືກັບວູຣຊໄຊດ໌). ຊິລິກອນຄາໄບດ໌ທີ່ຖືກເຜົາໄໝ້ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດ.

ການນໍາໃຊ້ຊິລິກອນຄາໄບໃນອຸດສາຫະກໍາເຄິ່ງຕົວນໍາ

ລະບົບຕ່ອງໂສ້ອຸດສາຫະກໍາເຄິ່ງຕົວນໍາຊິລິກອນຄາໄບສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີຜົງຊິລິກອນຄາໄບທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ຊັ້ນຮອງຜລຶກດຽວ, ແຜ່ນ epitaxial, ອົງປະກອບພະລັງງານ, ການຫຸ້ມຫໍ່ໂມດູນ ແລະ ການນໍາໃຊ້ອຸປະກອນປາຍທາງ.

1. ຊັ້ນຮອງຜລຶກດ່ຽວ ຊັ້ນຮອງຜລຶກດ່ຽວແມ່ນວັດສະດຸຮອງຮັບເຄິ່ງຕົວນຳ, ວັດສະດຸນຳໄຟຟ້າ ແລະ ຊັ້ນຮອງການຈະເລີນເຕີບໂຕແບບ epitaxial. ໃນປະຈຸບັນ, ວິທີການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກດ່ຽວ SiC ປະກອບມີວິທີການໂອນໄອທາງກາຍະພາບ (ວິທີ PVT), ວິທີການໄລຍະແຫຼວ (ວິທີ LPE), ແລະ ວິທີການວາງໄອເຄມີອຸນຫະພູມສູງ (ວິທີ HTCVD). ຊິລິກອນຄາໄບຣດ໌ທີ່ເຜົາໄໝ້ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດ

2. ແຜ່ນ Epitaxial ແຜ່ນ Epitaxial ຊິລິກອນຄາໄບ, ແຜ່ນຊິລິກອນຄາໄບ, ຟິມຜລຶກດຽວ (ຊັ້ນ Epitaxial) ທີ່ມີທິດທາງດຽວກັນກັບຜລຶກຊັ້ນຮອງພື້ນທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການສະເພາະສຳລັບຊັ້ນຮອງພື້ນຊິລິກອນຄາໄບ. ໃນການນຳໃຊ້ຕົວຈິງ, ອຸປະກອນເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງກວ້າງເກືອບທັງໝົດແມ່ນຜະລິດຢູ່ໃນຊັ້ນ Epitaxial, ແລະຊິບຊິລິກອນເອງກໍ່ຖືກໃຊ້ເປັນຊັ້ນຮອງພື້ນເທົ່ານັ້ນ, ລວມທັງຊັ້ນຮອງພື້ນຂອງຊັ້ນ Epitaxial GaN.

3. ຜົງຊິລິກອນຄາໄບທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ ຜົງຊິລິກອນຄາໄບທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງແມ່ນວັດຖຸດິບສຳລັບການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຜລຶກຊິລິກອນຄາໄບດ່ຽວໂດຍວິທີ PVT, ແລະຄວາມບໍລິສຸດຂອງຜະລິດຕະພັນມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄຸນນະພາບການເຕີບໂຕແລະຄຸນລັກສະນະທາງໄຟຟ້າຂອງຜລຶກຊິລິກອນຄາໄບດ່ຽວ.

4. ອຸປະກອນພະລັງງານແມ່ນພະລັງງານແຖບກວ້າງທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸຊິລິກອນຄາໄບ, ເຊິ່ງມີລັກສະນະຂອງອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມຖີ່ສູງ ແລະ ປະສິດທິພາບສູງ. ອີງຕາມຮູບແບບການເຮັດວຽກຂອງອຸປະກອນ, ອຸປະກອນສະໜອງພະລັງງານ SiC ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີໄດໂອດພະລັງງານ ແລະ ທໍ່ສະວິດພະລັງງານ.

5. ປາຍທາງ ໃນການນຳໃຊ້ເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສາມ, ເຄິ່ງຕົວນຳຊິລິກອນຄາໄບມີຂໍ້ໄດ້ປຽບໃນການເສີມກັບເຄິ່ງຕົວນຳແກລຽມໄນໄຕຣດ. ເນື່ອງຈາກປະສິດທິພາບການປ່ຽນແປງສູງ, ລັກສະນະຄວາມຮ້ອນຕ່ຳ, ນ້ຳໜັກເບົາ ແລະ ຂໍ້ໄດ້ປຽບອື່ນໆຂອງອຸປະກອນ SiC, ຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸດສາຫະກຳສາຍລຸ່ມຍັງສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະ ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະທົດແທນອຸປະກອນ SiO2.