रीक्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिकची संशोधन स्थिती

पुन्हा स्फटिक केलेसिलिकॉन कार्बाइड (RSiC) सिरेमिकआहेतउच्च-कार्यक्षमता सिरेमिक साहित्य. त्याच्या उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिकार, ऑक्सिडेशन प्रतिरोध, गंज प्रतिकार आणि उच्च कडकपणामुळे, सेमीकंडक्टर उत्पादन, फोटोव्होल्टेइक उद्योग, उच्च तापमान भट्टी आणि रासायनिक उपकरणे यासारख्या अनेक क्षेत्रात याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जात आहे. आधुनिक उद्योगात उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या सामग्रीची वाढती मागणी असल्याने, पुनर्क्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक्सचे संशोधन आणि विकास वाढत आहे.

१. तयारी तंत्रज्ञानपुनर्क्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक्स

पुनर्स्फटिकीकरणाची तयारी तंत्रज्ञानसिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक्सयामध्ये प्रामुख्याने दोन पद्धतींचा समावेश आहे: पावडर सिंटरिंग आणि वाष्प निक्षेपण (CVD). त्यापैकी, पावडर सिंटरिंग पद्धत म्हणजे उच्च तापमानाच्या वातावरणात सिलिकॉन कार्बाइड पावडर सिंटर करणे जेणेकरून सिलिकॉन कार्बाइड कण धान्यांमधील प्रसार आणि पुनर्क्रिस्टलायझेशनद्वारे दाट रचना तयार करतील. वाष्प निक्षेपण पद्धत म्हणजे उच्च तापमानावर रासायनिक बाष्प अभिक्रियेद्वारे सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर सिलिकॉन कार्बाइड जमा करणे, ज्यामुळे उच्च-शुद्धता सिलिकॉन कार्बाइड फिल्म किंवा संरचनात्मक भाग तयार होतात. या दोन्ही तंत्रज्ञानाचे स्वतःचे फायदे आहेत. पावडर सिंटरिंग पद्धत मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी योग्य आहे आणि त्याची किंमत कमी आहे, तर वाष्प निक्षेपण पद्धत उच्च शुद्धता आणि घनता रचना प्रदान करू शकते आणि अर्धसंवाहक क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते.

२. चे भौतिक गुणधर्मपुनर्क्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक्स

रिक्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिकचे एक उत्कृष्ट वैशिष्ट्य म्हणजे उच्च तापमानाच्या वातावरणात त्याची उत्कृष्ट कामगिरी. या पदार्थाचा वितळण्याचा बिंदू २७००°C पर्यंत आहे आणि उच्च तापमानात त्याची यांत्रिक शक्ती चांगली आहे. याव्यतिरिक्त, रिक्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये उत्कृष्ट ऑक्सिडेशन प्रतिरोध आणि गंज प्रतिरोधकता देखील आहे आणि ते अत्यंत रासायनिक वातावरणात स्थिर राहू शकते. म्हणूनच, उच्च-तापमानाच्या भट्टी, उच्च-तापमानाच्या रीफ्रॅक्टरी सामग्री आणि रासायनिक उपकरणांच्या क्षेत्रात RSiC सिरेमिकचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला गेला आहे.

याव्यतिरिक्त, रीक्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये उच्च थर्मल चालकता असते आणि ते प्रभावीपणे उष्णता चालवू शकते, ज्यामुळे त्याचे अनुप्रयोग मूल्य महत्त्वाचे बनते.MOCVD अणुभट्ट्याआणि सेमीकंडक्टर वेफर उत्पादनात उष्णता उपचार उपकरणे. त्याची उच्च थर्मल चालकता आणि थर्मल शॉक प्रतिरोध अत्यंत परिस्थितीत उपकरणांचे विश्वसनीय ऑपरेशन सुनिश्चित करते.

३. रीक्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिकचे अनुप्रयोग क्षेत्र

सेमीकंडक्टर उत्पादन: सेमीकंडक्टर उद्योगात, MOCVD रिअॅक्टर्समध्ये सब्सट्रेट्स आणि सपोर्ट तयार करण्यासाठी रिक्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिकचा वापर केला जातो. उच्च तापमान प्रतिरोधकता, गंज प्रतिरोधकता आणि उच्च थर्मल चालकता यामुळे, RSiC मटेरियल जटिल रासायनिक अभिक्रिया वातावरणात स्थिर कामगिरी राखू शकतात, ज्यामुळे सेमीकंडक्टर वेफर्सची गुणवत्ता आणि उत्पन्न सुनिश्चित होते.

फोटोव्होल्टेइक उद्योग: फोटोव्होल्टेइक उद्योगात, क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणांच्या आधार संरचना तयार करण्यासाठी RSiC चा वापर केला जातो. फोटोव्होल्टेइक पेशींच्या उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान क्रिस्टलची वाढ उच्च तापमानात करावी लागत असल्याने, रीक्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइडचा उष्णता प्रतिरोध उपकरणांचे दीर्घकालीन स्थिर ऑपरेशन सुनिश्चित करतो.

उच्च-तापमानाच्या भट्ट्या: RSiC सिरेमिकचा वापर उच्च-तापमानाच्या भट्ट्यांमध्ये देखील मोठ्या प्रमाणावर केला जातो, जसे की व्हॅक्यूम भट्टीचे अस्तर आणि घटक, वितळणारे भट्टी आणि इतर उपकरणे. त्याचा थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि ऑक्सिडेशन प्रतिरोध उच्च-तापमानाच्या उद्योगांमध्ये ते अपूरणीय पदार्थांपैकी एक बनवते.

४. रीक्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक्सच्या संशोधनाची दिशा

उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या साहित्याच्या वाढत्या मागणीसह, रीक्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक्सच्या संशोधनाची दिशा हळूहळू स्पष्ट होत आहे. भविष्यातील संशोधन खालील पैलूंवर लक्ष केंद्रित करेल:

सामग्रीची शुद्धता सुधारणे: सेमीकंडक्टर आणि फोटोव्होल्टेइक क्षेत्रात उच्च शुद्धतेच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी, संशोधक वाष्प निक्षेपण तंत्रज्ञान सुधारून किंवा नवीन कच्चा माल सादर करून RSiC ची शुद्धता सुधारण्याचे मार्ग शोधत आहेत, ज्यामुळे या उच्च-तंत्रज्ञान क्षेत्रात त्याचे अनुप्रयोग मूल्य वाढेल.

सूक्ष्म संरचना ऑप्टिमायझेशन: सिंटरिंग परिस्थिती आणि पावडर कणांचे वितरण नियंत्रित करून, पुनर्क्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइडची सूक्ष्म रचना अधिक ऑप्टिमायझ केली जाऊ शकते, ज्यामुळे त्याचे यांत्रिक गुणधर्म आणि थर्मल शॉक प्रतिरोध सुधारतो.

कार्यात्मक संमिश्र साहित्य: अधिक जटिल वापराच्या वातावरणाशी जुळवून घेण्यासाठी, संशोधक RSiC ला इतर सामग्रीसह एकत्रित करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत जेणेकरून बहु-कार्यात्मक गुणधर्मांसह संमिश्र साहित्य विकसित केले जाऊ शकेल, जसे की उच्च पोशाख प्रतिरोधकता आणि विद्युत चालकता असलेले पुनर्क्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड-आधारित संमिश्र साहित्य.

५. निष्कर्ष

उच्च-कार्यक्षमता सामग्री म्हणून, उच्च तापमान, ऑक्सिडेशन प्रतिरोध आणि गंज प्रतिकार या उत्कृष्ट गुणधर्मांमुळे रिक्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिकचा वापर अनेक क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला गेला आहे. भविष्यातील संशोधन वाढत्या औद्योगिक गरजा पूर्ण करण्यासाठी सामग्रीची शुद्धता सुधारणे, सूक्ष्म संरचना अनुकूल करणे आणि संमिश्र कार्यात्मक सामग्री विकसित करणे यावर लक्ष केंद्रित करेल. या तांत्रिक नवकल्पनांद्वारे, रिक्रिस्टलाइज्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक अधिक उच्च-तंत्रज्ञान क्षेत्रात मोठी भूमिका बजावतील अशी अपेक्षा आहे.