റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ ഗവേഷണ സ്ഥിതി

വീണ്ടും ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്‌തുസിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (RSiC) സെറാമിക്സ്ഒരുഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള സെറാമിക് മെറ്റീരിയൽ. മികച്ച ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, ഓക്സീകരണ പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന കാഠിന്യം എന്നിവ കാരണം, സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണം, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വ്യവസായം, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂളകൾ, രാസ ഉപകരണങ്ങൾ തുടങ്ങിയ നിരവധി മേഖലകളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. ആധുനിക വ്യവസായത്തിൽ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ആവശ്യകത വർദ്ധിച്ചുവരുന്നതോടെ, റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ ഗവേഷണവും വികസനവും കൂടുതൽ ആഴത്തിലായി.

1. തയ്യാറാക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യറീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്

റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്തതിന്റെ തയ്യാറെടുപ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യസിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്പ്രധാനമായും രണ്ട് രീതികൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: പൊടി സിന്ററിംഗ്, നീരാവി നിക്ഷേപം (CVD). അവയിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൊടി സിന്റർ ചെയ്യുക എന്നതാണ് പൊടി സിന്ററിംഗ് രീതി, അങ്ങനെ ധാന്യങ്ങൾക്കിടയിൽ വ്യാപനത്തിലൂടെയും പുനർക്രിസ്റ്റലൈസേഷനിലൂടെയും സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് കണികകൾ ഒരു സാന്ദ്രമായ ഘടന ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഒരു രാസ നീരാവി പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് നിക്ഷേപിക്കുക, അതുവഴി ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഫിലിം അല്ലെങ്കിൽ ഘടനാപരമായ ഭാഗങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുക എന്നതാണ് നീരാവി നിക്ഷേപ രീതി. ഈ രണ്ട് സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്കും അവരുടേതായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. പൊടി സിന്ററിംഗ് രീതി വലിയ തോതിലുള്ള ഉൽപാദനത്തിന് അനുയോജ്യമാണ്, കുറഞ്ഞ ചിലവുമുണ്ട്, അതേസമയം നീരാവി നിക്ഷേപ രീതി ഉയർന്ന ശുദ്ധതയും സാന്ദ്രമായ ഘടനയും നൽകാൻ കഴിയും, കൂടാതെ അർദ്ധചാലക മേഖലയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2. ന്റെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾറീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്

ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിൽ മികച്ച പ്രകടനമാണ് റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ ഏറ്റവും മികച്ച സവിശേഷത. ഈ പദാർത്ഥത്തിന്റെ ദ്രവണാങ്കം 2700°C വരെ ഉയർന്നതാണ്, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഇതിന് നല്ല മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയുണ്ട്. കൂടാതെ, റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് മികച്ച ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധവും നാശന പ്രതിരോധവുമുണ്ട്, കൂടാതെ അങ്ങേയറ്റത്തെ രാസ പരിതസ്ഥിതികളിൽ സ്ഥിരത നിലനിർത്താനും കഴിയും. അതിനാൽ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂളകൾ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള റിഫ്രാക്റ്ററി വസ്തുക്കൾ, രാസ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയുടെ മേഖലകളിൽ RSiC സെറാമിക്സ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.

കൂടാതെ, റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് ഉയർന്ന താപ ചാലകതയുണ്ട്, കൂടാതെ ഫലപ്രദമായി താപം കടത്തിവിടാനും കഴിയും, ഇത് ഇതിന് പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രയോഗ മൂല്യമുണ്ടാക്കുന്നു.MOCVD റിയാക്ടറുകൾസെമികണ്ടക്ടർ വേഫർ നിർമ്മാണത്തിലെ ഹീറ്റ് ട്രീറ്റ്മെന്റ് ഉപകരണങ്ങൾ. അതിന്റെ ഉയർന്ന താപ ചാലകതയും താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധവും അങ്ങേയറ്റത്തെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ വിശ്വസനീയമായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

3. റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ പ്രയോഗ മേഖലകൾ

സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണം: സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായത്തിൽ, MOCVD റിയാക്ടറുകളിൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളും സപ്പോർട്ടുകളും നിർമ്മിക്കാൻ റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്‌സ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന താപ ചാലകത എന്നിവ കാരണം, RSiC മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് സങ്കീർണ്ണമായ രാസപ്രവർത്തന പരിതസ്ഥിതികളിൽ സ്ഥിരതയുള്ള പ്രകടനം നിലനിർത്താൻ കഴിയും, ഇത് സെമികണ്ടക്ടർ വേഫറുകളുടെ ഗുണനിലവാരവും വിളവും ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വ്യവസായം: ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വ്യവസായത്തിൽ, ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ ഉപകരണങ്ങളുടെ പിന്തുണാ ഘടന നിർമ്മിക്കാൻ RSiC ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെല്ലുകളുടെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ച നടത്തേണ്ടതിനാൽ, റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ താപ പ്രതിരോധം ഉപകരണങ്ങളുടെ ദീർഘകാല സ്ഥിരതയുള്ള പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂളകൾ: വാക്വം ചൂളകളുടെ ലൈനിംഗുകൾ, ഘടകങ്ങൾ, ഉരുകൽ ചൂളകൾ, മറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂളകളിലും RSiC സെറാമിക്സ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ താപ ആഘാത പ്രതിരോധവും ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധവും ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള വ്യവസായങ്ങളിൽ പകരം വയ്ക്കാനാവാത്ത വസ്തുക്കളിൽ ഒന്നാക്കി മാറ്റുന്നു.

4. റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ ഗവേഷണ ദിശ

ഉയർന്ന പ്രകടനശേഷിയുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ആവശ്യകത വർദ്ധിച്ചുവരുന്നതോടെ, വീണ്ടും ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ ഗവേഷണ ദിശ ക്രമേണ വ്യക്തമായി. ഭാവിയിലെ ഗവേഷണങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന വശങ്ങളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കും:

മെറ്റീരിയൽ ശുദ്ധി മെച്ചപ്പെടുത്തൽ: സെമികണ്ടക്ടർ, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് മേഖലകളിലെ ഉയർന്ന ശുദ്ധതാ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി, നീരാവി നിക്ഷേപ സാങ്കേതികവിദ്യ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെയോ പുതിയ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെയോ ആർ‌എസ്‌ഐ‌സിയുടെ പരിശുദ്ധി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള വഴികൾ ഗവേഷകർ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു, അതുവഴി ഈ ഹൈടെക് മേഖലകളിൽ അതിന്റെ പ്രയോഗ മൂല്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു: സിന്ററിംഗ് അവസ്ഥകളും പൊടി കണങ്ങളുടെ വിതരണവും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ കൂടുതൽ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും, അതുവഴി അതിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധവും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

പ്രവർത്തനക്ഷമമായ സംയുക്ത വസ്തുക്കൾ: കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഉപയോഗ പരിതസ്ഥിതികളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിനായി, ഉയർന്ന വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും വൈദ്യുതചാലകതയും ഉള്ള റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് അധിഷ്ഠിത സംയുക്ത വസ്തുക്കൾ പോലുള്ള മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ ഗുണങ്ങളുള്ള സംയുക്ത വസ്തുക്കൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് ഗവേഷകർ RSiC-യെ മറ്റ് വസ്തുക്കളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു.

5. ഉപസംഹാരം

ഉയർന്ന പ്രകടനശേഷിയുള്ള ഒരു വസ്തുവെന്ന നിലയിൽ, ഉയർന്ന താപനില, ഓക്‌സിഡേഷൻ പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം എന്നിവയിലെ മികച്ച ഗുണങ്ങൾ കാരണം റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്‌സ് പല മേഖലകളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഭാവിയിലെ ഗവേഷണങ്ങൾ മെറ്റീരിയൽ ശുദ്ധി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിലും, മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിലും, വളർന്നുവരുന്ന വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി സംയോജിത പ്രവർത്തന വസ്തുക്കൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിലും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കും. ഈ സാങ്കേതിക കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളിലൂടെ, കൂടുതൽ ഹൈടെക് മേഖലകളിൽ റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്‌സ് വലിയ പങ്ക് വഹിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.