SiC талст ургалтын үйлдвэрлэлийн шугамд олон инженер халуун бүсийн дизайн, температурын хяналтын муруй, нунтаг найрлагад анхаарлаа хандуулдаг. Гэсэн хэдий ч гарцын хэлбэлзэл үүсэх үед үндсэн шалтгаан нь ихэвчлэн ижил бүрэлдэхүүн хэсэг болох тигельтэй холбоотой байдаг. Энэ нь гэрэл ялгаруулдаггүй, эргэлддэггүй, зураг дээр "гол параметр" болж харагддаггүй. Гэхдээ хэрэв давхарга гадаргуугаас хуулагдах, болор буруу газар үүсэх, эсвэл булангаас бага зэрэг хэт их нүүрстөрөгч нэвчих зэрэг нь бүхэл бүтэн бөмбөлөг дээрх гажигийг тодорхой болгож байна: энэ бүрэлдэхүүн хэсэг нь туслах үүрэг гүйцэтгэхээс хол байна.
Өсөн нэмэгдэж буй оролцооSiC бүрсэн бал чулуун тигельхагас дамжуулагч талст өсөлтийн зууханд энгийн тайлбар байдаг: өсөлтийн бүс дэх температур, агаар мандал, материалын тээвэрлэлтийн эрчим нь материалын гүйцэтгэлийн хязгаарыг давж байна. Графит нь дулааны эсэргүүцэл, боловсруулах чадвар, дулаан дамжуулалтын хувьд маш сайн боловч өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг: ууршилт, нэвчилт, уурын төрөл зүйл эсвэл хольцтой химийн урвалд орох, нунтаглах, бөөм үүсэх зайлшгүй эрсдэл. SiC бүрхүүл нь яг эдгээр өвдөлтийн цэгүүдийн эсрэг хатуу хаалт болж үйлчилдэг.
Графит тигель дээр яагаад SiC бүрхүүл хэрэглэх ёстой вэ?
Гурван үндсэн шалтгаан:
1. Нүүрстөрөгчийн ууршилт болон урвалд орох чадварыг бууруулна
Бал чулуу нь инертийн хийн дор ч өндөр температурт сублимацид орж эхэлдэг. Ялгарсан нүүрстөрөгч нь PVT өсөлтийн үед уурын фазын химийн найрлагыг өөрчилж, тунадасны кинетикт саад учруулж, согог үүсэх эсвэл тогтворгүй өсөлтийн чиглэлийг дэмждэг.
2. Бохирдлын эх үүсвэрийг хязгаарлах
Изостатик шахалтын өндөр цэвэршилттэй бал чулуу ч гэсэн бичил нүх сүвтэй бөгөөд уурын урьдал бодис, дайвар бүтээгдэхүүн, чийг зэрэг зүйлсийг шингээх төрөлхийн хандлагатай байдаг. Эдгээр нь хожим нь өндөр температурт ажиллах явцад ялгарч, талстын цэвэр байдлыг алдагдуулдаг. SiC бүрхүүл нь нүх сүвийг битүүмжилж, хүрээлэн буй орчны цэвэр байдлыг сайжруулдаг.
3. Ашиглалтын хугацааг уртасгаж, үрэвслийг дарангуйлна
Олон удаагийн гүйлтийн дараа бал чулуун гадаргуу нь задралд өртөмтгий байдаг: нунтаглах, хальслах, бичил хагарал үүсэх, материал өлгөх. Эдгээр нь бөөмсийн бохирдол, гарц буурахад хүргэдэг. Бат бөх SiC бүрхүүл нь ийм эвдрэлийн механизмыг мэдэгдэхүйц удаашруулж, гадаргуугийн бүрэн бүтэн байдал, найдвартай байдлыг хадгалдаг.
Бүрэх процессын хяналт нь тигелийн найдвартай байдлыг тодорхойлдог
Үндсэн бүрэх арга нь Зүрх судасны өвчин(Химийн уурын тунадасжилт) нь поликристал SiC юм. Энэ нь боловсорч гүйцсэн бөгөөд дулааны хувьд тогтвортой. Гэсэн хэдий ч бүрхүүлтэй байх нь хангалтгүй - талбайн гүйцэтгэлийн бодит ялгаа нь дараахь нарийн ширийн зүйлсээс хамаарна.
● Бүрхүүлийн зузааны жигд байдал
Нарийн төвөгтэй тигелийн геометрүүд - шат, ховил, филе нь бүрэх зузаан нь стандарт хэмжээнээс доогуур буурч болох сүүдэртэй эсвэл бага тунадастай хэсгүүдийг үүсгэдэг. Эдгээр нимгэн бүсүүд нь дулааны стрессийн дор хамгийн түрүүнд задардаг.
Шийдэл:Бүрхүүл нийлүүлэгч нь нарийн төвөгтэй эд ангиуд дээр ч жигд бүрхүүлийг хангахын тулд нарийн 3D урсгалын талбарын хяналт болон динамик эргэлтийн системтэй байх ёстой.
● Бүрхүүлийн нягтрал ба зүүний нүхийг арилгах
Хэрэв Зүрх судасны системийн параметрүүдийг (температурын градиент, хийн харьцаа, оршин тогтнох хугацаа) хатуу хянахгүй бол микроскопийн жижиг нүхнүүд үүсч болзошгүй. Эдгээр нь нүүрстөрөгч гарч, орон нутгийн зэврэлт үүсэх үед эвдрэлийн эхлэлийн цэгүүд болдог.
Илрүүлэлт:Үндсэн зузаан болон харааны хяналт хангалтгүй. Далд сүвэрхэг чанарыг илрүүлэхийн тулд олон дулааны мөчлөгт гелийн нэвчилтийн туршилт эсвэл үлдэгдэл жингийн алдагдлын туршилтыг ашиглана уу.
● Наалдамхай бат бэх ба дулааны стрессийн эсэргүүцэл
SiC болон бал чулуу нь дулааны тэлэлтийн өөр өөр коэффициенттэй байдаг. Хэрэв бүрхүүл дэх үлдэгдэл стрессийг хамгийн бага хэмжээнд байлгахгүй, эсвэл гадаргуугийн барзгаржилт/урьдчилан боловсруулалт хангалтгүй байвал дулааны мөчлөгийн үед хальслалт үүсч болно.
Шилдэг туршлагууд:Бүрэхээс өмнө элс цацах болон хэт авианы цэвэрлэгээг шалгаж, зуухны бодит мөчлөгөөр дулааны стресс тэсвэрлэх чадварыг баталгаажуулна.
Нийтлэг бүтэлгүйтлийн горимууд ба тэдгээрийн кристалл нөлөө
| Тигель бүтэлгүйтлийн горим | Болзошгүй үр дагавар |
|---|---|
| Пинхол → Орон нутгийн нүүрстөрөгчийн гарц | Хяналтгүй тунадасжилт → Өндөр согогийн нягтрал |
| Бүрхүүлийг арилгах | SiC хөөсрөлийн бохирдол → Бөөмийн согог, шимэгч цөмжилт |
| Дотор хананы хуримтлал | Дулааны стресс хуримтлагдах → Орон нутгийн хагарал, ирмэгийн хугарал |
| Гадаргуугийн өнгө өөрчлөгдөх/сааралдах | Дайвар бүтээгдэхүүний хуримтлал → Бохирдлын оролцоо, өнгөний өөрчлөлт |
Үйлдвэрлэлийн явцад тигель эвдэрсний дараа үүссэн нөлөө нь ихэвчлэн хэдхэн ppm биш, харин бүрэн багцын алдагдал, олон долоо хоногийн хүчин чадлын тасалдал юм. Энэ нь зөвхөн материалын асуудал биш - энэ бол системийн тогтвортой байдлын асуудал юм.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 1-р сарын 21