അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ പദാർത്ഥ ഘടനയും ഗുണങ്ങളും

ആധുനിക സി, എൻ, ബി, മറ്റ് ഓക്സൈഡ് അല്ലാത്ത ഹൈടെക് റിഫ്രാക്ടറി അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ, അന്തരീക്ഷമർദ്ദം സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് വിപുലവും സാമ്പത്തികവുമാണ്, എമറി അല്ലെങ്കിൽ റിഫ്രാക്ടറി മണൽ എന്ന് പറയാം. ശുദ്ധമായ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് നിറമില്ലാത്ത സുതാര്യമായ ക്രിസ്റ്റലാണ്. അപ്പോൾ സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ മെറ്റീരിയൽ ഘടനയും സവിശേഷതകളും എന്താണ്?

അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്

അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ പദാർത്ഥ ഘടന:

വ്യവസായത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന അന്തരീക്ഷമർദ്ദ സിന്റേർഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഇളം മഞ്ഞ, പച്ച, നീല, കറുപ്പ് നിറങ്ങളിൽ മാലിന്യങ്ങളുടെ തരവും ഉള്ളടക്കവും അനുസരിച്ച് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ പരിശുദ്ധിയും വ്യത്യസ്തമാണ്, സുതാര്യതയും വ്യത്യസ്തമാണ്. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയെ ആറ് പദങ്ങളുള്ള അല്ലെങ്കിൽ വജ്ര ആകൃതിയിലുള്ള പ്ലൂട്ടോണിയം, ക്യൂബിക് പ്ലൂട്ടോണിയം-സിക് എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയിലെ കാർബൺ, സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത സ്റ്റാക്കിംഗ് ക്രമം കാരണം പ്ലൂട്ടോണിയം-സിക് വൈവിധ്യമാർന്ന രൂപഭേദം ഉണ്ടാക്കുന്നു, കൂടാതെ 70-ലധികം തരം രൂപഭേദം കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ബീറ്റാ-എസ്‌ഐസി 2100 ന് മുകളിലുള്ള ആൽഫ-എസ്‌ഐസിയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു. സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ വ്യാവസായിക പ്രക്രിയ ഒരു റെസിസ്റ്റൻസ് ഫർണസിൽ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ക്വാർട്സ് മണലും പെട്രോളിയം കോക്കും ഉപയോഗിച്ച് ശുദ്ധീകരിക്കുന്നു. ശുദ്ധീകരിച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ബ്ലോക്കുകൾ പൊടിക്കുന്നു, ആസിഡ്-ബേസ് ക്ലീനിംഗ്, മാഗ്നറ്റിക് വേർതിരിവ്, സ്ക്രീനിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ജല തിരഞ്ഞെടുപ്പ് എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് വിവിധ കണികാ വലിപ്പത്തിലുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നു.

അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ മെറ്റീരിയൽ സവിശേഷതകൾ:

സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് നല്ല രാസ സ്ഥിരത, താപ ചാലകത, താപ വികാസ ഗുണകം, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം എന്നിവയുണ്ട്, അതിനാൽ അബ്രാസീവ് ഉപയോഗത്തിന് പുറമേ, നിരവധി ഉപയോഗങ്ങളുണ്ട്: ഉദാഹരണത്തിന്, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൊടി ഒരു പ്രത്യേക പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച് ടർബൈൻ ഇംപെല്ലറിന്റെയോ സിലിണ്ടർ ബ്ലോക്കിന്റെയോ അകത്തെ ഭിത്തിയിൽ പൂശുന്നു, ഇത് വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്താനും 1 മുതൽ 2 മടങ്ങ് വരെ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും. ചൂട് പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള, ചെറിയ വലിപ്പം, ഭാരം കുറഞ്ഞ, ഉയർന്ന ഗ്രേഡ് റിഫ്രാക്റ്ററി വസ്തുക്കളുടെ ഉയർന്ന ശക്തി എന്നിവയാൽ നിർമ്മിച്ച ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത വളരെ നല്ലതാണ്. താഴ്ന്ന ഗ്രേഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (ഏകദേശം 85% SiC ഉൾപ്പെടെ) ഉരുക്ക് നിർമ്മാണ വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ഉരുക്കിന്റെ ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് രാസഘടന എളുപ്പത്തിൽ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുമുള്ള ഒരു മികച്ച ഡീഓക്സിഡൈസറാണ്. കൂടാതെ, അന്തരീക്ഷമർദ്ദം സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് വടികളുടെ വൈദ്യുത ഭാഗങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് വളരെ കഠിനമാണ്. മോഴ്‌സ് കാഠിന്യം 9.5 ആണ്, ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും കാഠിന്യമുള്ള വജ്രത്തിന് (10) പിന്നിൽ രണ്ടാമത്തേത്, മികച്ച താപ ചാലകതയുള്ള ഒരു അർദ്ധചാലകമാണ്, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഓക്സീകരണത്തെ ചെറുക്കാൻ കഴിയും. സിലിക്കൺ കാർബൈഡിൽ കുറഞ്ഞത് 70 ക്രിസ്റ്റലിൻ തരങ്ങളുണ്ട്. പ്ലൂട്ടോണിയം-സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് 2000 ന് മുകളിലുള്ള താപനിലയിൽ രൂപം കൊള്ളുന്ന ഒരു സാധാരണ ഐസോമറാണ്, കൂടാതെ ഒരു ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള ക്രിസ്റ്റലിൻ ഘടനയും (വുർട്ട്‌സൈറ്റിന് സമാനമാണ്). അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്.

സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായത്തിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ പ്രയോഗം

സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായ ശൃംഖലയിൽ പ്രധാനമായും സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഹൈ-പ്യൂരിറ്റി പൗഡർ, സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ്, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഷീറ്റ്, പവർ ഘടകങ്ങൾ, മൊഡ്യൂൾ പാക്കേജിംഗ്, ടെർമിനൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

1. സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഒരു സെമികണ്ടക്ടർ സപ്പോർട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ, കണ്ടക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയൽ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഗ്രോത്ത് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് എന്നിവയാണ്. നിലവിൽ, SiC സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലിന്റെ വളർച്ചാ രീതികളിൽ ഫിസിക്കൽ വേപ്പർ ട്രാൻസ്ഫർ രീതി (PVT രീതി), ലിക്വിഡ് ഫേസ് രീതി (LPE രീതി), ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള കെമിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ രീതി (HTCVD രീതി) എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ സിന്റർ ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്.

2. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഷീറ്റ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഷീറ്റ്, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഷീറ്റ്, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന് ചില ആവശ്യകതകളുള്ള സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ അതേ ദിശയിലുള്ള സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിം (എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളി). പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, വൈഡ് ബാൻഡ് ഗ്യാപ് സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങളെല്ലാം എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയിലാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്, കൂടാതെ സിലിക്കൺ ചിപ്പ് തന്നെ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ, GaN എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉൾപ്പെടെ.

3. ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൊടി ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൊടിയാണ് PVT രീതി ഉപയോഗിച്ച് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലിന്റെ വളർച്ചയ്ക്കുള്ള അസംസ്കൃത വസ്തു, കൂടാതെ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ പരിശുദ്ധി സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലിന്റെ വളർച്ചാ ഗുണനിലവാരത്തെയും വൈദ്യുത സവിശേഷതകളെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു.

4. ഉയർന്ന താപനില, ഉയർന്ന ആവൃത്തി, ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത എന്നിവയുടെ സവിശേഷതകളുള്ള സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് മെറ്റീരിയൽ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച വൈഡ്-ബാൻഡ് പവറാണ് പവർ ഉപകരണം. ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രവർത്തന രൂപം അനുസരിച്ച്, SiC പവർ സപ്ലൈ ഉപകരണത്തിൽ പ്രധാനമായും ഒരു പവർ ഡയോഡും ഒരു പവർ സ്വിച്ച് ട്യൂബും ഉൾപ്പെടുന്നു.

5. ടെർമിനൽ മൂന്നാം തലമുറ സെമികണ്ടക്ടർ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെമികണ്ടക്ടറുകൾക്ക് ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് സെമികണ്ടക്ടറുകൾക്ക് പൂരകമാകാനുള്ള ഗുണമുണ്ട്. ഉയർന്ന പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത, കുറഞ്ഞ ചൂടാക്കൽ സവിശേഷതകൾ, ഭാരം കുറഞ്ഞതും മറ്റ് ഗുണങ്ങളുമുള്ള SiC ഉപകരണങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങൾ കാരണം, ഡൗൺസ്ട്രീം വ്യവസായത്തിന്റെ ആവശ്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ SiO2 ഉപകരണങ്ങൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാനുള്ള പ്രവണതയുമുണ്ട്.