TaC കോട്ടഡ് ഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രൂസിബിൾ സെലക്ഷൻ ഗൈഡ്

ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചയിലും എപ്പിറ്റാക്സി/ഡിപ്പോസിഷൻ ഉപകരണങ്ങളിലും, ഒരു ഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രൂസിബിൾ ഒരേസമയം മൂന്ന് റോളുകൾ വഹിക്കുന്നു: ഒരു താപ അതിർത്തി, ഒരു പ്രതികരണ ഇന്റർഫേസ്, ഒരു സാധ്യതയുള്ള മലിനീകരണ ഉറവിടം. / മലിനീകരണ തടസ്സം. അതുകൊണ്ടാണ്TaC-പൊതിഞ്ഞ ഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രൂസിബിളുകൾകൂടുതൽ സാധാരണമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്—ഒരു TaC പാളി ഉയർന്ന താപനില ശേഷി വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ശക്തമായ നാശന പ്രതിരോധം, മാലിന്യ കുടിയേറ്റം മികച്ച രീതിയിൽ അടിച്ചമർത്തൽ, ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ ഗുണങ്ങൾ നിലനിർത്തുന്നതിനൊപ്പം അതിന്റെ ബലഹീനതകൾ ലഘൂകരിക്കൽ.

1) ഒരു TaC കോട്ടിംഗിന് എന്തെല്ലാം പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ കഴിയും?

എ. നാശന പ്രതിരോധം
SiC വളർച്ചയും അനുബന്ധ എപ്പിറ്റാക്സി പ്രക്രിയകളും ഉദാഹരണമായി എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സിലിക്കൺ അടങ്ങിയ സ്പീഷീസുകൾ - ഹൈഡ്രജനും സാധ്യതയുള്ള ഹാലോജൻ കെമിസ്ട്രികളും - ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടകങ്ങളുടെ തുടർച്ചയായ നാശത്തിനും പ്രകടന തകർച്ചയ്ക്കും കാരണമാകും. 2000°C ന് മുകളിലുള്ള സിലിക്കൺ സമ്പുഷ്ടവും നാശകാരിയുമായ അന്തരീക്ഷത്തിൽ, ഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രൂസിബിളുകൾ കുറച്ച് സൈക്കിളുകൾക്ക് ശേഷം ഗുരുതരമായി നശിക്കുമെന്ന് വ്യവസായ റിപ്പോർട്ടുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അതേസമയം TaC പോലുള്ള കോട്ടിംഗുകൾക്ക് ഈട് ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

ബി. കുറഞ്ഞ കണികകളും കാർബൺ മൈഗ്രേഷനും
ഗ്രാഫൈറ്റ് കണികകളോ കാർബൺ മൈഗ്രേഷനോ വളർച്ചാ ഇന്റർഫേസിലോ നിക്ഷേപ മേഖലയിലോ പ്രവേശിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, അവ നേരിട്ട് വൈകല്യങ്ങൾ, ഉൾപ്പെടുത്തലുകൾ, ഉയർന്ന സ്ഥാനചലന സാന്ദ്രത എന്നിവയായി പ്രത്യക്ഷപ്പെടുകയും മാറ്റാനാവാത്ത ചേമ്പർ മലിനീകരണത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്തേക്കാം. ഒരു തടസ്സ പാളി എന്ന നിലയിൽ, താപ സ്ഥിരതയും ഇന്റർഫേഷ്യൽ നിഷ്ക്രിയത്വവും കൂടുതൽ നിയന്ത്രിക്കാവുന്നതാക്കുക എന്നതാണ് TaC യുടെ ലക്ഷ്യം. ഗ്രാഫൈറ്റ് സപ്ലിമേഷൻ/ഘടനാപരമായ ഡീഗ്രഡേഷൻ അടിച്ചമർത്താനും ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ പരിതസ്ഥിതികളിൽ താപ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്താനും TaC കോട്ടിംഗുകൾ സഹായിക്കുന്നതായും നിലവിലുള്ള പഠനങ്ങൾ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു. ②

സി. വിശാലമായ ഒരു പ്രക്രിയ വിൻഡോ
പലരും ക്രൂസിബിളുകളെ ഉപഭോഗവസ്തുക്കളായി കണക്കാക്കുന്നു, പക്ഷേ പ്രായോഗികമായി അവ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്"ബൗണ്ടറി-കണ്ടീഷൻ ജനറേറ്ററുകൾ.”ക്രൂസിബിൾ ഉപരിതലം സ്ഥിരതയുള്ളതായി തുടരുമ്പോൾ, താപ മണ്ഡലവും വാതക-ഘട്ട പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും കൂടുതൽ ആവർത്തിക്കാവുന്നതായിത്തീരുന്നു. കോട്ടിംഗ് അഡീഷൻ അപര്യാപ്തമാകുമ്പോൾ - മൈക്രോക്രാക്കുകളിലേക്കോ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച പെർമിയേഷനിലേക്കോ നയിക്കുന്നു - പലപ്പോഴും പ്രക്രിയാ വ്യതിയാനം അവിടെ ആരംഭിക്കുന്നു. കോട്ടിംഗ്-ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇന്റർഫേഷ്യൽ ബോണ്ടിംഗ് ശക്തിയെക്കുറിച്ചുള്ള സമർപ്പിത ഗവേഷണം സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന വേരിയബിളായി ഇതിനെ ഇതിനകം ചർച്ച ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

2) എവിടെയാണ് ഏറ്റവും അനുയോജ്യം?

• വളരെ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള, അത്യധികം വിനാശകരമായ അന്തരീക്ഷങ്ങൾ

• വളർച്ച/നിക്ഷേപ ഘട്ടങ്ങൾ കണികകളോടും ലോഹ മാലിന്യങ്ങളോടും വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്.

• ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ഉൽ‌പാദന ലൈനുകൾ‌ക്ക് കൂടുതൽ‌ ആയുസ്സും കൂടുതൽ‌ സ്ഥിരതയും ആവശ്യമാണ്.

3) TaC കോട്ടഡ് ഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രൂസിബിൾ എങ്ങനെ തിരഞ്ഞെടുക്കാം

TaC കോട്ടിംഗ് എന്നത് "എല്ലാവർക്കും ഒരുപോലെ യോജിക്കുന്ന" ഒരു പ്രക്രിയ റൂട്ട് അല്ല. CVD യെ ഉദാഹരണമായി ഉപയോഗിച്ച്, ഗ്രാഫൈറ്റ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിൽ TaC/SiC യുടെ CVD നിക്ഷേപത്തെയും പ്രകടന സ്വഭാവത്തെയും കുറിച്ച് താരതമ്യേന വ്യവസ്ഥാപിതമായ ചർച്ച സാഹിത്യത്തിൽ നൽകിയിട്ടുണ്ട്.

വ്യത്യസ്ത വഴികൾ വ്യത്യസ്ത ഫലങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു:

• സാന്ദ്രതയും പ്രവേശനക്ഷമതയും:ആവരണത്തിന്റെ സാന്ദ്രത കൂടുന്തോറും, വാതകങ്ങൾ/നീരാവി എന്നിവയാൽ ഉണ്ടാകുന്ന സാവധാനത്തിലുള്ള പെർമിഷൻ നാശത്തെ അത് തടയുന്നു.

• കനവും സമ്മർദ്ദവും:കനം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, താപ സമ്മർദ്ദവും പൊട്ടാനുള്ള സാധ്യതയും വർദ്ധിക്കുന്നു, മികച്ച പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്.

• നന്നാക്കലും സ്ഥിരതയും:ബഹുജന ഉൽപ്പാദനം ബാച്ച്-ടു-ബാച്ച് സ്ഥിരതയെയും പുനർനിർമ്മാണ/പുനർനിർമ്മാണ പ്രവർത്തനങ്ങൾ വിശ്വസനീയമായി നടത്താൻ കഴിയുമോ എന്നതിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

4) പ്രധാന ഇൻകമിംഗ് പരിശോധന മാനദണ്ഡം

• രൂപഭാവവും ഉപരിതല അവസ്ഥയും:പിൻഹോളുകൾ, കുഴികൾ, "ചെതുമ്പൽ/മീൻ-ചെതുമ്പൽ" ഘടന, പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച നിറംമാറ്റം/നരച്ച നിറം

• കനവും ഏകീകൃതതയും:അരികുകൾ, കോണുകൾ, അടിഭാഗം എന്നിവയാണ് ഏറ്റവും നേർത്തതായിരിക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള ഭാഗങ്ങൾ.

• ബോണ്ട് ശക്തി / താപ ആഘാത പ്രതിരോധം:വ്യക്തമായ പരീക്ഷണ രീതികളും സ്ക്രാപ്പ്/നിരസിക്കൽ മാനദണ്ഡങ്ങളും നിർവചിക്കണം.

• മൈക്രോക്രാക്കുകളും സുഷിരവും:(പ്രായോഗികമായി മുകളിൽ പറഞ്ഞവയ്‌ക്കൊപ്പം പട്ടികപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു)

• മലിനീകരണ നിയന്ത്രണം:ലോഹ മാലിന്യങ്ങൾ, ഹാലൊജൻ അവശിഷ്ടങ്ങൾ, കണികാ ശുചിത്വ നിലവാരം എന്നിവയെല്ലാം കണ്ടെത്താനാകണം.