1. Grafitni kristalni čoln s CVD-SiC prevleko
Grafit je enostaven za obdelavo in ga je mogoče iz enega samega bloka materiala z več postopki izdelati v enodelni kristalni čoln. Ker je grafit porozen material, je treba na njegovo površino nanesti plast SiC debeline približno 100 μm, da se prepreči težava, ki jo povzroča neposredna izpostavljenost grafitne površine različnim polprevodniškim procesom. Vendar pa debelinaCVD-SiC prevlekaNi enostavno nadzorovati, zlasti v nekaterih globokih luknjah in vogalih, kjer je prevleka lahko tanjša. Zaradi neusklajenosti CTE (koeficient toplotnega raztezanja) med grafitnim telesom in filmom SiC (25–1400 ℃, s povprečjem 4,4 × 10e-6/℃ za SIC in 7,1 × 10e-6/℃ za grafit) film SiC običajno po več dvigih in padcih temperature odpade. Ko je grafit izpostavljen, v porozno grafitno telo vstopijo korozivni plini ali tekočine, ki jih je težko popolnoma odstraniti, kar vodi do nastajanja delcev v visokotemperaturnih procesih. Ta grafitni čoln s prevleko SiC je najcenejši in ima najkrajšo življenjsko dobo, približno eno leto.
2. Rekristaliziran SiC kristalni čoln s CVD-SiC prevleko
Rekristalizirani kristalni čolnički SiC se običajno oblikujejo s sintranjem in obdelavo več kosov, nato pa se vsak del pri visokih temperaturah zlepi s Si pasto, da se tvori kristalni čoln, in na koncu se nanese CVD-SiC prevleka (približno 100 μm). Ker je rekristalizacija porozna, se lahko delci v polprevodniške procese vnesejo tudi brez SiC prevleke. Poleg tega Si pasta v območju vezanja ne more prenesti tako visoke temperature kot SiC material. Proizvodni proces tega rekristaliziranega kristalnega čolnička SiC s CVD-SiC prevleko je najdaljši in stroški so zelo visoki. V primerjavi z grafitnim kristalnim čolničkom, prevlečenim s SiC, rekristalizirani kristalni čolniček SiC, prevlečen s CVD-SiC, nima težav z neskladjem CTE, vendar lahko pranje s kislino in trčenje povzročita odpadanje SiC prevleke. Njegova življenjska doba je nekoliko daljša, približno 2 do 3 leta.
3. Enodelni SiC kristalni čoln brez CVD prevleke
Za kristalne čolne brez CVD prevleke mora biti površina gosta. Obstajata dve vrsti gostih SiC materialov: breztlačno sintran SiC (SSiC) in reakcijsko sintran SiC (RBSiC, znan tudi kot silicijev permeabilni SiC, SiSiC). Vendar nobene od teh dveh vrst SiC ni mogoče zliti v eno enoto, kot je kremen. Ni enostavno oblikovati SiC iz prahu in ga sežgati v približno obliko enodelnega kristalnega čolna. Poleg tega je SiC zelo trd in ga je težko obdelovati, kar vodi do izjemno visokih stroškov obdelave enodelnih kristalnih čolnov SiC. Čeprav je RBSiC nekoliko lažje oblikovati približno obliko kot SSiC, je še vedno zelo trd. Poleg tega RBSC vsebuje 10 do 15 % prostega Si, zaradi česar ne more prenesti enako visokih temperatur kot materiali SSiC. Na splošno lahko prenese temperature pod 1400 °C. Poleg tega se prosti Si zlahka jedka s HF kislino, kar vodi do delcev.
4. Modularni kristalni čoln Kallex SiC
Deli enote se obdelujejo z oblikovanjem, sintranjem in brušenjem z uporabo breztlačnega sintranega SiC materiala s čistostjo 99,675 %. Nato se združijo z vijaki, maticami itd. iz SSiC in pritrdijo z zatiči SSiC, da se zagotovi nosilnost. Brez SiC prevleke ni nevarnosti delnih poškodb prevleke. Poleg tega se lahko dolgo časa uporablja v zahtevnih okoljih, kot so visoke temperature (1600 ℃) in HF kislina, z življenjsko dobo več kot pet let.
Čas objave: 19. avg. 2025