Орчин үеийн C, N, B болон бусад исэлдээгүй өндөр технологийн галд тэсвэртэй түүхий эд, агаар мандлын даралтаар хайлуулсан цахиурын карбид нь өргөн хүрээтэй, эдийн засгийн хувьд хэмнэлттэй, зүлгүүр эсвэл галд тэсвэртэй элс гэж хэлж болно. Цэвэр цахиурын карбид нь өнгөгүй тунгалаг талст юм. Тэгэхээр цахиурын карбидын материалын бүтэц, шинж чанар нь юу вэ?
Агаар мандлын даралтын дор шатаасан цахиурын карбид
Агаар мандлын даралтаар хайлуулсан цахиурын карбидын материалын бүтэц:
Аж үйлдвэрт хэрэглэгддэг агаар мандлын даралтаар хайлуулсан цахиурын карбид нь хольцын төрөл, агууламжаас хамааран цайвар шар, ногоон, цэнхэр, хар өнгөтэй бөгөөд цэвэршилт болон тунгалаг чанар нь өөр өөр байдаг. Цахиурын карбидын талст бүтэц нь зургаан үгтэй буюу алмааз хэлбэртэй плутони ба куб хэлбэртэй плутони-sic гэж хуваагддаг. Плутони-sic нь талст бүтэц дэх нүүрстөрөгч ба цахиурын атомуудын өөр өөр давхаргын дарааллаас шалтгаалан янз бүрийн деформаци үүсгэдэг бөгөөд 70 гаруй төрлийн деформаци илэрсэн. Бета-SIC нь 2100-аас дээш альфа-SIC болж хувирдаг. Цахиурын карбидын үйлдвэрлэлийн процессыг өндөр чанартай кварцын элс, газрын тосны коксоор эсэргүүцлийн зууханд цэвэршүүлдэг. Цэвэршүүлсэн цахиурын карбидын блокуудыг буталж, хүчил-суурь цэвэрлэгээ, соронзон ялгалт, шигших эсвэл усны сонголтоор янз бүрийн хэмжээтэй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг.
Агаар мандлын даралтаар хайлуулсан цахиурын карбидын материалын шинж чанар:
Цахиурын карбид нь химийн тогтвортой байдал, дулаан дамжуулалт, дулааны тэлэлтийн коэффициент, элэгдэлд тэсвэртэй тул зүлгүүрийн хэрэглээнээс гадна олон хэрэглээтэй: Жишээлбэл, цахиурын карбидын нунтагыг турбины импеллер эсвэл цилиндрийн блокийн дотор хананд тусгай аргаар бүрсэн бөгөөд энэ нь элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг сайжруулж, ашиглалтын хугацааг 1-2 дахин уртасгадаг. Халуунд тэсвэртэй, жижиг хэмжээтэй, хөнгөн жинтэй, өндөр бат бэх чанартай галд тэсвэртэй материалаар хийгдсэн тул эрчим хүчний хэмнэлт маш сайн. Бага агуулгатай цахиурын карбид (ойролцоогоор 85% SiC орно) нь гангийн хурдыг нэмэгдүүлэх, гангийн чанарыг сайжруулахын тулд химийн найрлагыг хялбархан хянах маш сайн исэлдүүлэгч юм. Үүнээс гадна, агаар мандлын даралтаар шатаасан цахиурын карбидыг цахиурын нүүрстөрөгчийн савааны цахилгаан эд анги үйлдвэрлэхэд өргөн ашигладаг.
Цахиурын карбид нь маш хатуу. Морзын хатуулаг нь 9.5 бөгөөд дэлхийн хатуу алмаазны дараа хоёрдугаарт ордог (10), маш сайн дулаан дамжуулалттай хагас дамжуулагч бөгөөд өндөр температурт исэлдэлтийг тэсвэрлэх чадвартай. Цахиурын карбид нь дор хаяж 70 талст төрөлтэй. Плутони-цахиурын карбид нь 2000-аас дээш температурт үүсдэг бөгөөд зургаан өнцөгт талст бүтэцтэй (вуртциттай төстэй) нийтлэг изомер юм. Агаар мандлын даралтын дор шатаасан цахиурын карбид
Цахиурын карбидыг хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд хэрэглэх
Цахиурын карбидын хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн сүлжээнд голчлон цахиурын карбидын өндөр цэвэршилттэй нунтаг, дан талст суурь, эпитаксиаль хуудас, цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсэг, модулийн сав баглаа боодол болон терминалын хэрэглээ орно.
1. Дан талст суурь Дан талст суурь нь хагас дамжуулагч тулгуур материал, дамжуулагч материал болон эпитаксиал өсөлтийн суурь юм. Одоогийн байдлаар SiC дан талстын өсөлтийн аргуудад физик уур дамжуулах арга (PVT арга), шингэн фазын арга (LPE арга), өндөр температурт химийн ууршуулах арга (HTCVD арга) орно. Агаар мандлын даралтын дор цахиурын карбидийг шатаана
2. Эпитаксиаль хуудас Цахиурын карбидын эпитаксиаль хуудас, цахиурын карбидын хуудас, цахиурын карбидын суурьтай ижил чиглэлтэй дан талст хальс (эпитаксиаль давхарга). Практик хэрэглээнд өргөн зурвасын зайтай хагас дамжуулагч төхөөрөмжийг бараг бүгдийг нь эпитаксиаль давхаргад үйлдвэрлэдэг бөгөөд цахиурын чипийг зөвхөн суурь болгон ашигладаг бөгөөд үүнд GaN эпитаксиаль давхаргын суурь орно.
3. Өндөр цэвэршилттэй цахиурын карбидын нунтаг Өндөр цэвэршилттэй цахиурын карбидын нунтаг нь PVT аргаар цахиурын карбидын дан талстыг ургуулах түүхий эд бөгөөд бүтээгдэхүүний цэвэршилт нь цахиурын карбидын дан талстыг ургуулах чанар болон цахилгаан шинж чанарт шууд нөлөөлдөг.
4. Цахилгаан төхөөрөмж нь цахиурын карбидын материалаар хийгдсэн өргөн зурвасын цахилгаан төхөөрөмж бөгөөд өндөр температур, өндөр давтамж, өндөр үр ашигтай шинж чанартай. Төхөөрөмжийн ажиллагааны хэлбэрийн дагуу SiC цахилгаан хангамжийн төхөөрөмж нь голчлон цахилгаан диод болон цахилгаан унтраалгын хоолойг агуулдаг.
5. Терминал Гурав дахь үеийн хагас дамжуулагчийн хэрэглээнд цахиурын карбидын хагас дамжуулагчид нь галлийн нитридийн хагас дамжуулагчийг нөхөх давуу талтай. SiC төхөөрөмжүүдийн өндөр хувиргалтын үр ашиг, бага халаалтын шинж чанар, хөнгөн жин болон бусад давуу талуудаас шалтгаалан доод урсгалын салбарын эрэлт хэрэгцээ үргэлжлэн нэмэгдэж, SiO2 төхөөрөмжүүдийг орлох хандлага ажиглагдаж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 6-р сарын 16