සූර්ය ප්රකාශ වෝල්ටීයතා බල උත්පාදනය ලෝකයේ වඩාත්ම පොරොන්දු වූ නව බලශක්ති කර්මාන්තය බවට පත්ව ඇත. පොලිසිලිකන් සහ අස්ඵටික සිලිකන් සූර්ය කෝෂ සමඟ සසඳන විට, ප්රකාශ වෝල්ටීයතා බල උත්පාදන ද්රව්යයක් ලෙස මොනොක්රිස්ටලීන් සිලිකන්, ඉහළ ප්රකාශ විද්යුත් පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ කැපී පෙනෙන වාණිජ වාසි ඇති අතර සූර්ය ප්රකාශ වෝල්ටීයතා බල උත්පාදනයේ ප්රධාන ධාරාව බවට පත්ව ඇත. චොක්රල්ස්කි (CZ) යනු ඒක ස්ඵටික සිලිකන් සකස් කිරීමේ ප්රධාන ක්රමවලින් එකකි. චොක්රල්ස්කි ඒක ස්ඵටික උදුනේ සංයුතියට උදුන පද්ධතිය, රික්ත පද්ධතිය, වායු පද්ධතිය, තාප ක්ෂේත්ර පද්ධතිය සහ විද්යුත් පාලන පද්ධතිය ඇතුළත් වේ. තාප ක්ෂේත්ර පද්ධතිය ඒක ස්ඵටික සිලිකන් වර්ධනය සඳහා වඩාත් වැදගත් කොන්දේසි වලින් එකක් වන අතර, ඒක ස්ඵටික සිලිකන් වල ගුණාත්මකභාවය තාප ක්ෂේත්රයේ උෂ්ණත්ව අනුක්රමික ව්යාප්තිය මගින් සෘජුවම බලපායි.
තාප ක්ෂේත්ර සංරචක ප්රධාන වශයෙන් කාබන් ද්රව්ය වලින් (මිනිරන් ද්රව්ය සහ කාබන්/කාබන් සංයුක්ත ද්රව්ය) සමන්විත වන අතර, ඒවා රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි ආධාරක කොටස්, ක්රියාකාරී කොටස්, තාපන මූලද්රව්ය, ආරක්ෂිත කොටස්, තාප පරිවාරක ද්රව්ය යනාදිය ලෙස බෙදා ඇත. ඒකස්ඵටික සිලිකන් ප්රමාණය අඛණ්ඩව වැඩි වන විට, තාප ක්ෂේත්ර සංරචක සඳහා ප්රමාණයේ අවශ්යතා ද වැඩි වෙමින් පවතී. කාබන්/කාබන් සංයුක්ත ද්රව්ය එහි මාන ස්ථායිතාව සහ විශිෂ්ට යාන්ත්රික ගුණාංග නිසා ඒකස්ඵටික සිලිකන් සඳහා තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්ය සඳහා පළමු තේරීම බවට පත්වේ.
චොක්රල්සියානු ඒකස්ඵටික සිලිකන් ක්රියාවලියේදී, සිලිකන් ද්රව්ය දියවීම සිලිකන් වාෂ්ප සහ උණු කළ සිලිකන් ස්ප්ලෑෂ් නිපදවන අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්යවල සිලිසිකරණ ඛාදනය සිදුවන අතර කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්යවල යාන්ත්රික ගුණාංග සහ සේවා කාලය බරපතල ලෙස බලපායි. එබැවින්, කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්යවල සිලිසිකරණ ඛාදනය අඩු කර ඒවායේ සේවා කාලය වැඩි දියුණු කරන්නේ කෙසේද යන්න මොනොස්ඵටික සිලිකන් නිෂ්පාදකයින් සහ කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්ය නිෂ්පාදකයින්ගේ පොදු උත්සුකතාවයක් බවට පත්ව ඇත.සිලිකන් කාබයිඩ් ආලේපනයඑහි විශිෂ්ට තාප කම්පන ප්රතිරෝධය සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය හේතුවෙන් කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්යවල මතුපිට ආලේපන ආරක්ෂාව සඳහා පළමු තේරීම බවට පත්ව ඇත.
මෙම පත්රිකාවේ, ඒක ස්ඵටික සිලිකන් නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා කරන කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්ය වලින් පටන් ගෙන, සිලිකන් කාබයිඩ් ආලේපනයේ ප්රධාන සකස් කිරීමේ ක්රම, වාසි සහ අවාසි හඳුන්වා දෙනු ලැබේ. මෙම පදනම මත, කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්යවල සිලිකන් කාබයිඩ් ආලේපනයේ යෙදීම සහ පර්යේෂණ ප්රගතිය කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්යවල ලක්ෂණ අනුව සමාලෝචනය කරනු ලබන අතර, කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්යවල මතුපිට ආලේපන ආරක්ෂාව සඳහා යෝජනා සහ සංවර්ධන උපදෙස් ඉදිරිපත් කරනු ලැබේ.
1 සකස් කිරීමේ තාක්ෂණයසිලිකන් කාබයිඩ් ආලේපනය
1.1 කාවැද්දීමේ ක්රමය
C/ C-sic සංයුක්ත ද්රව්ය පද්ධතියේ සිලිකන් කාබයිඩ් අභ්යන්තර ආලේපනය සකස් කිරීම සඳහා කාවැද්දීමේ ක්රමය බොහෝ විට භාවිතා වේ. මෙම ක්රමය මුලින්ම කාබන්/කාබන් සංයුක්ත ද්රව්ය ඔතා මිශ්ර කුඩු භාවිතා කරන අතර පසුව යම් උෂ්ණත්වයකදී තාප පිරියම් කිරීම සිදු කරයි. මිශ්ර කුඩු සහ සාම්පලයේ මතුපිට අතර ආලේපනය සෑදීම සඳහා සංකීර්ණ භෞතික-රසායනික ප්රතික්රියා මාලාවක් සිදු වේ. එහි වාසිය නම් ක්රියාවලිය සරල වීමයි, තනි ක්රියාවලියකට පමණක් ඝන, ඉරිතැලීම් රහිත අනුක්රමික සංයුක්ත ද්රව්ය සකස් කළ හැකිය; පූර්ව ආකෘතියේ සිට අවසාන නිෂ්පාදනය දක්වා කුඩා ප්රමාණයේ වෙනසක්; ඕනෑම තන්තු ශක්තිමත් කරන ලද ව්යුහයකට සුදුසු ය; ආලේපනය සහ උපස්ථරය අතර යම් සංයුති අනුක්රමයක් සෑදිය හැකි අතර එය උපස්ථරය සමඟ හොඳින් සංයුක්ත වේ. කෙසේ වෙතත්, ඉහළ උෂ්ණත්වයේ රසායනික ප්රතික්රියාව, තන්තු වලට හානි කළ හැකි අතර, කාබන්/කාබන් අනුකෘතියේ යාන්ත්රික ගුණාංග පහත වැටීම වැනි අවාසි ද ඇත. ගුරුත්වාකර්ෂණය වැනි සාධක හේතුවෙන් ආලේපනයේ ඒකාකාරිත්වය පාලනය කිරීම දුෂ්කර වන අතර එමඟින් ආලේපනය අසමාන වේ.
1.2 පොහොර ආලේපන ක්රමය
ස්ලරි ආලේපන ක්රමය යනු ආලේපන ද්රව්ය සහ බන්ධකය මිශ්රණයකට මිශ්ර කර, අනුකෘතියේ මතුපිට ඒකාකාරව බුරුසුවකින් අතුල්ලමින්, නිෂ්ක්රීය වායුගෝලයක වියළීමෙන් පසු, ආලේපිත නියැදිය ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී සින්ටර් කර, අවශ්ය ආලේපනය ලබා ගත හැකිය. වාසි වන්නේ ක්රියාවලිය සරල සහ ක්රියාත්මක කිරීමට පහසු වීම සහ ආලේපන ඝණකම පාලනය කිරීමට පහසු වීමයි; අවාසිය නම් ආලේපනය සහ උපස්ථරය අතර දුර්වල බන්ධන ශක්තියක් තිබීම සහ ආලේපනයේ තාප කම්පන ප්රතිරෝධය දුර්වල වීම සහ ආලේපනයේ ඒකාකාරිත්වය අඩු වීමයි.
1.3 රසායනික වාෂ්ප ප්රතික්රියා ක්රමය
රසායනික වාෂ්ප ප්රතික්රියා (CVR) ක්රමය යනු යම් උෂ්ණත්වයකදී ඝන සිලිකන් ද්රව්ය සිලිකන් වාෂ්ප බවට වාෂ්ප කරන ක්රියාවලි ක්රමයකි, පසුව සිලිකන් වාෂ්ප අනුකෘතියේ අභ්යන්තරයට සහ මතුපිටට විසරණය වී සිලිකන් කාබයිඩ් නිපදවීමට අනුකෘතියේ කාබන් සමඟ ස්ථානීයව ප්රතික්රියා කරයි. එහි වාසි අතර උදුනේ ඒකාකාර වායුගෝලය, ස්ථාවර ප්රතික්රියා අනුපාතය සහ සෑම තැනකම ආලේපිත ද්රව්ය තැන්පත් කිරීමේ ඝණකම ඇතුළත් වේ; ක්රියාවලිය සරල හා ක්රියාත්මක කිරීමට පහසු වන අතර, සිලිකන් වාෂ්ප පීඩනය, තැන්පත් කිරීමේ කාලය සහ අනෙකුත් පරාමිතීන් වෙනස් කිරීමෙන් ආලේපන ඝණකම පාලනය කළ හැකිය. අවාසිය නම්, උදුනේ පිහිටීම මගින් නියැදියට විශාල බලපෑමක් ඇති වන අතර, උදුනේ සිලිකන් වාෂ්ප පීඩනය න්යායාත්මක ඒකාකාරිත්වයට ළඟා විය නොහැකි අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස අසමාන ආලේපන ඝණකම ඇති වේ.
1.4 රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීමේ ක්රමය
රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් වීම (CVD) යනු හයිඩ්රොකාබන වායු ප්රභවයක් ලෙස සහ ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් N2/Ar වාහක වායුවක් ලෙස භාවිතා කර රසායනික වාෂ්ප ප්රතික්රියාකාරකයකට මිශ්ර වායූන් හඳුන්වා දෙන ක්රියාවලියක් වන අතර, හයිඩ්රොකාබන දිරාපත් වී, සංස්ලේෂණය කර, විසරණය කර, අවශෝෂණය කර කාබන්/කාබන් සංයුක්ත ද්රව්ය මතුපිට ඝන පටල සෑදීමට යම් උෂ්ණත්වයක් සහ පීඩනයක් යටතේ විසුරුවා හරිනු ලැබේ. එහි වාසිය නම් ආලේපනයේ ඝනත්වය සහ සංශුද්ධතාවය පාලනය කළ හැකි වීමයි; එය වඩාත් සංකීර්ණ හැඩයක් සහිත වැඩ කොටස සඳහා ද සුදුසු ය; නිෂ්පාදනයේ ස්ඵටික ව්යුහය සහ මතුපිට රූප විද්යාව තැන්පත් කිරීමේ පරාමිතීන් සකස් කිරීමෙන් පාලනය කළ හැකිය. අවාසි නම් තැන්පත් වීමේ අනුපාතය ඉතා අඩු වීම, ක්රියාවලිය සංකීර්ණ වීම, නිෂ්පාදන පිරිවැය ඉහළ වීම සහ ඉරිතැලීම්, දැල් දෝෂ සහ මතුපිට දෝෂ වැනි ආලේපන දෝෂ තිබිය හැකිය.
සාරාංශයක් ලෙස, කාවැද්දීමේ ක්රමය එහි තාක්ෂණික ලක්ෂණ වලට සීමා වන අතර එය රසායනාගාර සහ කුඩා ප්රමාණයේ ද්රව්ය සංවර්ධනය හා නිෂ්පාදනය සඳහා සුදුසු වේ; එහි දුර්වල අනුකූලතාව නිසා ආලේපන ක්රමය මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයට සුදුසු නොවේ. CVR ක්රමයට විශාල ප්රමාණයේ නිෂ්පාදනවල මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සපුරාලිය හැකි නමුත් එයට උපකරණ සහ තාක්ෂණය සඳහා ඉහළ අවශ්යතා ඇත. CVD ක්රමය සකස් කිරීම සඳහා කදිම ක්රමයකි.SIC ආලේපනය, නමුත් ක්රියාවලි පාලනයේ ඇති දුෂ්කරතාවය නිසා එහි පිරිවැය CVR ක්රමයට වඩා වැඩිය.
පළ කිරීමේ කාලය: 2024 පෙබරවාරි-22