ස්ඵටික වර්ධනය සඳහා නිවැරදි මිනිරන් කෲසය තෝරා ගැනීම: ප්‍රායෝගික මාර්ගෝපදේශයකි

ලෝකයේස්ඵටික වර්ධනය—SiC, GaN, නිල් මැණික් හෝ වෙනත් දියුණු ද්‍රව්‍ය සඳහා වේවා—මිනිරන් කබොල යනු බහාලුමක් පමණක් නොවේ. එය තාප සීමාවක්, ප්‍රතික්‍රියා අතුරුමුහුණතක් සහ සංශුද්ධතාවය සඳහා දොරටු පාලකයෙකි. නිවැරදි කබොල තෝරා ගැනීම අස්වැන්න, ස්ඵටික ගුණාත්මකභාවය සහ උදුන ස්ථායිතාවයට සැලකිය යුතු ලෙස බලපෑ හැකිය.

මෙම මාර්ගෝපදේශය ක්‍රියාවලි ඉංජිනේරුවන්ට, පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන කණ්ඩායම්වලට සහ මිලදී ගැනීමේ කළමනාකරුවන්ට ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ඵටික වර්ධනය සඳහා මිනිරන් කබොල තෝරාගැනීමේදී ප්‍රධාන සාධක සැරිසැරීමට උපකාරී වේ.

ග්‍රැෆයිට් කෲසිබල් කර්මාන්ත ප්‍රමිතිය වන්නේ ඇයි?

ස්ඵටික වර්ධනය සඳහා මිනිරන් බහුලව භාවිතා වන්නේ එහි ඇති:

• ඉහළ තාප සන්නායකතාවය සහ ඒකාකාර තාප ව්‍යාප්තිය

• තාප කම්පනයට විශිෂ්ට ප්‍රතිරෝධයක්, විශේෂයෙන් ඉහළ උෂ්ණත්ව චක්‍රීකරණයේදී

• සංකීර්ණ ජ්‍යාමිතීන් සඳහා අභිරුචිකරණය කිරීමේ හැකියාව සහ ආලේපිත පද්ධති සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීම (උදා: SiC හෝ TaC ආලේපන)

• ලෝහ සෙරමික් හෝ වර්තන මිශ්‍ර ලෝහ හා සසඳන විට සාපේක්ෂව අඩු පිරිවැය

නමුත් එය පරිපූර්ණ නොවේ. ග්‍රැෆයිට් වලට අවට වායූන් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කළ හැකිය, ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී උත්කෘෂ්ට කළ හැකි අතර නිසි ලෙස පිරිසිදු නොකළහොත් හෝ ආලේප නොකළහොත් අපද්‍රව්‍ය මුදා හැරිය හැකිය.(1)

කෲසිබල් එකක් තෝරාගැනීමේදී සලකා බැලිය යුතු ප්‍රධාන කරුණු

1. උෂ්ණත්ව පරාසය සහ ස්ථායිතාව

• සම්මත මිනිරන් ~2000°C දක්වා උෂ්ණත්වයකට ඔරොත්තු දිය හැකි නමුත් SiC (>2200°C) හි සබ්ලිමේෂන් වර්ධනය සඳහා ආලේපිත කබොල (උදා: TaC, SiC) අත්‍යවශ්‍ය වේ.
• දිගු වර්ධන චක්‍ර සඳහා, මාන ස්ථායිතාව සහ රිංගීමට ප්‍රතිරෝධය ඉතා වැදගත් වේ.

2. ද්‍රව්‍යමය අනුකූලතාව

• මෙම ක්‍රියාවලියට Si, C, හැලජන් හෝ හයිඩ්‍රජන් ඇතුළත් වේද? එක් එක් ග්‍රැෆයිට් වලට වෙනස් ආකාරයකින් පහර දිය හැකිය.
• Si-පාදක ක්‍රියාවලීන් බොහෝ විට දූෂණය හා විඛාදනය වැළැක්වීම සඳහා SiC ආලේපන වලින් ප්‍රතිලාභ ලබයි.

3. පිරිසිදුකම සහ දූෂණය පාලනය

• බල ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සහ අර්ධ සන්නායක උපස්ථර සඳහා අධි සංශුද්ධතා මිනිරන් (> 99.99%) අත්‍යවශ්‍ය වේ.
• ද්‍රව්‍ය සංක්‍රමණය (උදා: B, Al, Fe) ස්ඵටික ගුණාත්මක භාවය පිරිහීමට ලක් කළ හැකි විට ආලේපිත කබොල සලකා බලන්න.

4.ආලේපන වර්ගය

• SiC ආලේපනය: SiC ස්ඵටික වර්ධනයට පොදු; හොඳ තාප ගැළපීමක්, රසායනිකව නිෂ්ක්‍රීයයි.
• TaC ආලේපනය: අතිශය ඉහළ උෂ්ණත්ව සඳහා; වඩා හොඳ විඛාදන සහ විසරණ බාධකයක් ලබා දෙයි.
• දෙමුහුන් ආලේපන: නිශ්චිත වායු-අදියර ප්‍රතික්‍රියා සඳහා අභිරුචි ස්ථර විසඳුම්

5. තාප පැතිකඩ සහ උදුන ඒකාබද්ධ කිරීම

• කෲසිබල් ජ්‍යාමිතිය උෂ්ණත්ව ඒකාකාරිත්වයට සහ වර්ධන කලාප ස්ථායිතාවයට බලපායි.
• උණුසුම් කලාප අනුකරණය සහ CFD ආකෘති නිර්මාණය මත පදනම්ව කබොල නිර්මාණය ප්‍රශස්ත කරන්න.

වළක්වා ගත යුතු පොදු උගුල්

• ආක්‍රමණශීලී වායුගෝලවල ආලේප නොකළ මිනිරන් භාවිතය: වේගවත් හායනය, දූෂණය සහ දුර්වල පුනරාවර්තන හැකියාව.

• ආලේපන ඝණකම හෝ ඒකාකාරිත්වය අවතක්සේරු කිරීම: තුනී හෝ නොගැලපෙන ආලේපන අකාලයේ අසාර්ථක වීමට හේතු වේ.

• තාප ප්‍රසාරණ නොගැලපීම නොසලකා හැරීම: ආලේපනය/පාදය නොගැලපීම හේතුවෙන් දිගු චක්‍රවල ඉරිතැලීම් හෝ දිරාපත් වීම.

නඩත්තුව සහ ආයු කාලය පිළිබඳ උපදෙස්

• වායු විමෝචනය අඩු කිරීම සඳහා පළමු භාවිතයට පෙර කබොල කලින් පිළිස්සීම.

• සෑම ධාවනයකින් පසු, විශේෂයෙන් දාර සහ කොන් වලින් පසු ආලේපනයේ අඛණ්ඩතාව නිතිපතා පරීක්ෂා කරන්න.

• කෲසිබල් චක්‍ර ගණන සහ පිරිහීමේ රටාව නිරීක්ෂණය කරන්න - සියලුම අසාර්ථකත්වයන් බාහිරව දෘශ්‍යමාන නොවේ.

යෙදුම-විශේෂිත නිර්දේශ