சூரிய ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி, உலகின் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய புதிய ஆற்றல் துறையாக உருவெடுத்துள்ளது. பாலிசிலிக்கான் மற்றும் உருவமற்ற சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்களுடன் ஒப்பிடுகையில், ஒற்றைப்படிக சிலிக்கான், ஒரு ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்திப் பொருளாக, உயர் ஒளிமின்னழுத்த மாற்றத் திறனையும் சிறந்த வணிக நன்மைகளையும் கொண்டிருப்பதால், சூரிய ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தியின் பிரதான நீரோட்டமாக மாறியுள்ளது. ஒற்றைப்படிக சிலிக்கானைத் தயாரிப்பதற்கான முக்கிய முறைகளில் ஒன்று சோக்ரால்ஸ்கி (CZ) ஆகும். சோக்ரால்ஸ்கி ஒற்றைப்படிக உலையின் அமைப்பில் உலை அமைப்பு, வெற்றிட அமைப்பு, வாயு அமைப்பு, வெப்பப் புல அமைப்பு மற்றும் மின் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு ஆகியவை அடங்கும். ஒற்றைப்படிக சிலிக்கானின் வளர்ச்சிக்கு வெப்பப் புல அமைப்பு மிக முக்கியமான நிபந்தனைகளில் ஒன்றாகும், மேலும் ஒற்றைப்படிக சிலிக்கானின் தரம் வெப்பப் புலத்தின் வெப்பநிலை சாய்வுப் பரவலால் நேரடியாகப் பாதிக்கப்படுகிறது.
படம் 1-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வெப்பப் புலக் கூறுகள் முக்கியமாக கார்பன் பொருட்களால் (கிராஃபைட் பொருட்கள் மற்றும் கார்பன்/கார்பன் கலப்புப் பொருட்கள்) ஆனவை. அவை அவற்றின் செயல்பாடுகளுக்கு ஏற்ப, ஆதரவுப் பாகங்கள், செயல்பாட்டுப் பாகங்கள், வெப்பமூட்டும் கூறுகள், பாதுகாப்புப் பாகங்கள், வெப்பக் காப்புப் பொருட்கள் எனப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன. ஒற்றைப்படிக சிலிக்கானின் அளவு தொடர்ந்து அதிகரித்து வருவதால், வெப்பப் புலக் கூறுகளுக்கான அளவுத் தேவைகளும் அதிகரித்து வருகின்றன. கார்பன்/கார்பன் கலப்புப் பொருட்கள், அவற்றின் பரிமாண நிலைத்தன்மை மற்றும் சிறந்த இயந்திரப் பண்புகள் காரணமாக, ஒற்றைப்படிக சிலிக்கானுக்கான வெப்பப் புலப் பொருட்களில் முதல் தேர்வாகின்றன.
பல்படிக ஒற்றைப்படிக சிலிக்கான் தயாரிப்புச் செயல்பாட்டில், சிலிக்கான் பொருள் உருகுவதால் சிலிக்கான் ஆவியும் உருகிய சிலிக்கான் தெறிப்பும் உருவாகின்றன. இதன் விளைவாக, கார்பன்/கார்பன் வெப்பப் புலப் பொருட்களில் சிலிக்கா அரிப்பு ஏற்படுகிறது. இதனால், அவற்றின் இயந்திரவியல் பண்புகளும் சேவைக்காலமும் கடுமையாகப் பாதிக்கப்படுகின்றன. எனவே, கார்பன்/கார்பன் வெப்பப் புலப் பொருட்களில் ஏற்படும் சிலிக்கா அரிப்பைக் குறைத்து, அவற்றின் சேவைக்காலத்தை மேம்படுத்துவது எப்படி என்பது, ஒற்றைப்படிக சிலிக்கான் உற்பத்தியாளர்கள் மற்றும் கார்பன்/கார்பன் வெப்பப் புலப் பொருள் உற்பத்தியாளர்களின் பொதுவான கவலைகளில் ஒன்றாக மாறியுள்ளது.சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சுஅதன் சிறந்த வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்புத் திறன் காரணமாக, கார்பன்/கார்பன் வெப்பப் புலப் பொருட்களின் மேற்பரப்புப் பூச்சுப் பாதுகாப்பிற்கு இது முதல் தேர்வாக மாறியுள்ளது.
இந்தக் கட்டுரையில், ஒற்றைப்படிக சிலிக்கான் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் கார்பன்/கார்பன் வெப்பப் புலப் பொருட்களிலிருந்து தொடங்கி, சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சின் முக்கிய தயாரிப்பு முறைகள், நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன. இதன் அடிப்படையில், கார்பன்/கார்பன் வெப்பப் புலப் பொருட்களின் பண்புகளுக்கு ஏற்ப, அவற்றில் சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சின் பயன்பாடு மற்றும் ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம் மதிப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது, மேலும் கார்பன்/கார்பன் வெப்பப் புலப் பொருட்களின் மேற்பரப்புப் பூச்சுப் பாதுகாப்பிற்கான பரிந்துரைகள் மற்றும் வளர்ச்சித் திசைகள் முன்வைக்கப்படுகின்றன.
1 தயாரிப்பு தொழில்நுட்பம்சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சு
1.1 உட்பொதித்தல் முறை
C/C-sic கூட்டுப் பொருள் அமைப்பில் சிலிக்கான் கார்பைடின் உள் பூச்சினைத் தயாரிக்க, உட்பொதித்தல் முறை பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த முறையில், முதலில் கலப்புப் பொடியைப் பயன்படுத்தி கார்பன்/கார்பன் கூட்டுப் பொருள் சுற்றப்படுகிறது, பின்னர் ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் வெப்பச் சிகிச்சை மேற்கொள்ளப்படுகிறது. கலப்புப் பொடிக்கும் மாதிரியின் மேற்பரப்பிற்கும் இடையில் தொடர்ச்சியான சிக்கலான இயற்பியல்-வேதியியல் வினைகள் நிகழ்ந்து பூச்சு உருவாகிறது. இதன் நன்மை என்னவென்றால், இந்த செயல்முறை எளிமையானது; ஒரே ஒரு செயல்முறையில் அடர்த்தியான, விரிசல் இல்லாத மேட்ரிக்ஸ் கூட்டுப் பொருட்களைத் தயாரிக்க முடியும்; முன்வடிவத்திலிருந்து இறுதிப் பொருளுக்கு சிறிய அளவு மாற்றம்; எந்தவொரு இழை வலுவூட்டப்பட்ட அமைப்புக்கும் ஏற்றது; பூச்சுக்கும் அடி மூலக்கூறுக்கும் இடையில் ஒரு குறிப்பிட்ட கலவை சாய்வு உருவாகலாம், இது அடி மூலக்கூறுடன் நன்கு இணைகிறது. இருப்பினும், சில குறைபாடுகளும் உள்ளன. அதாவது, அதிக வெப்பநிலையில் ஏற்படும் வேதியியல் வினை இழையை சேதப்படுத்தக்கூடும், மேலும் கார்பன்/கார்பன் மேட்ரிக்ஸின் இயந்திர பண்புகள் குறையும். புவியீர்ப்பு போன்ற காரணிகளால் பூச்சு சீரற்றதாக மாறுவதால், அதன் சீரான தன்மையைக் கட்டுப்படுத்துவது கடினம்.
1.2 கூழ் பூச்சு முறை
கூழ்மப் பூச்சு முறையில், பூச்சுப் பொருளையும் பிணைப்பானையும் ஒரு கலவையாகக் கலந்து, அடிமூலக்கூறின் மேற்பரப்பில் சீராகப் பூச வேண்டும். பின்னர், ஒரு மந்தமான சூழலில் உலர்த்திய பின், பூசப்பட்ட மாதிரியானது உயர் வெப்பநிலையில் சூடாக்கப்பட்டு, தேவையான பூச்சு பெறப்படுகிறது. இதன் நன்மைகள் என்னவென்றால், இந்த செயல்முறை எளிமையானது மற்றும் செயல்படுத்துவதற்கு சுலபமானது, மேலும் பூச்சின் தடிமனை எளிதாகக் கட்டுப்படுத்தலாம். இதன் குறைபாடு என்னவென்றால், பூச்சுக்கும் அடிமூலக்கூறுக்கும் இடையே பிணைப்பு வலிமை குறைவாக இருப்பதும், பூச்சின் வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்புத் திறன் குறைவாக இருப்பதும், பூச்சின் சீரான தன்மை குறைவாக இருப்பதும் ஆகும்.
1.3 இரசாயன ஆவி வினை முறை
இரசாயன ஆவி வினை (CVR) முறை என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் திட சிலிக்கான் பொருளை சிலிக்கான் ஆவியாக மாற்றி, பின்னர் அந்த சிலிக்கான் ஆவி மூலக்கூறின் உட்புறத்திலும் மேற்பரப்பிலும் பரவி, மூலக்கூறில் உள்ள கார்பனுடன் அதே இடத்தில் வினைபுரிந்து சிலிக்கான் கார்பைடை உருவாக்கும் ஒரு செயல்முறை முறையாகும். இதன் நன்மைகளில் உலையில் சீரான சூழல், எல்லா இடங்களிலும் சீரான வினை விகிதம் மற்றும் பூசப்பட்ட பொருளின் படிவுத் தடிமன் ஆகியவை அடங்கும்; இந்த செயல்முறை எளிமையானது மற்றும் இயக்குவதற்கு சுலபமானது, மேலும் சிலிக்கான் ஆவி அழுத்தம், படிவு நேரம் மற்றும் பிற அளவுருக்களை மாற்றுவதன் மூலம் பூச்சின் தடிமனைக் கட்டுப்படுத்த முடியும். இதன் குறைபாடு என்னவென்றால், உலையில் உள்ள மாதிரியானது அதன் நிலையைப் பொறுத்து பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது, மேலும் உலையில் உள்ள சிலிக்கான் ஆவி அழுத்தம் கோட்பாட்டு ரீதியான சீரான தன்மையை அடைய முடியாததால், பூச்சின் தடிமன் சீரற்றதாகிறது.
1.4 இரசாயன ஆவிப் படிவு முறை
இரசாயன ஆவிப் படிவு (CVD) என்பது ஒரு செயல்முறையாகும். இதில், ஹைட்ரோகார்பன்கள் வாயு மூலமாகவும், உயர் தூய்மையான N2/Ar கடத்தி வாயுவாகவும் பயன்படுத்தப்பட்டு, கலப்பு வாயுக்கள் ஒரு இரசாயன ஆவி உலைக்குள் செலுத்தப்படுகின்றன. அங்கு, ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் கீழ், ஹைட்ரோகார்பன்கள் சிதைக்கப்பட்டு, ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, பரவி, உறிஞ்சப்பட்டு மற்றும் கரைக்கப்பட்டு, கார்பன்/கார்பன் கலப்புப் பொருட்களின் மேற்பரப்பில் திடமான படலங்களை உருவாக்குகின்றன. இதன் நன்மை என்னவென்றால், பூச்சின் அடர்த்தி மற்றும் தூய்மையைக் கட்டுப்படுத்த முடியும்; மேலும் இது மிகவும் சிக்கலான வடிவங்களைக் கொண்ட வேலைப் பொருட்களுக்கும் ஏற்றது; படிவு அளவுருக்களைச் சரிசெய்வதன் மூலம் உற்பத்தியின் படிக அமைப்பு மற்றும் மேற்பரப்பு உருவமைப்பைக் கட்டுப்படுத்த முடியும். இதன் தீமைகள் என்னவென்றால், படிவு விகிதம் மிகவும் குறைவாக இருப்பது, செயல்முறை சிக்கலானது, உற்பத்திச் செலவு அதிகம், மற்றும் விரிசல்கள், வலைப்பின்னல் குறைபாடுகள் மற்றும் மேற்பரப்புக் குறைபாடுகள் போன்ற பூச்சுக் குறைபாடுகள் ஏற்படக்கூடும்.
சுருக்கமாக, உட்பொதித்தல் முறையானது அதன் தொழில்நுட்பப் பண்புகளால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது, இது ஆய்வக மற்றும் சிறிய அளவிலான பொருட்களின் உருவாக்கம் மற்றும் உற்பத்திக்கு ஏற்றது; பூச்சு முறையானது அதன் சீரற்ற தன்மையால் பெருமளவு உற்பத்திக்கு ஏற்றதல்ல. CVR முறையானது பெரிய அளவிலான பொருட்களின் பெருமளவு உற்பத்தியைப் பூர்த்தி செய்ய முடியும், ஆனால் அதற்கு உபகரணங்கள் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் அதிக தேவைகள் உள்ளன. CVD முறையானது தயாரிப்பதற்கு ஒரு சிறந்த முறையாகும்.எஸ்ஐசி பூச்சுஆனால், அதன் செயல்முறைக் கட்டுப்பாட்டில் உள்ள சிரமம் காரணமாக, CVR முறையை விட இதன் செலவு அதிகமாகும்.
பதிவிட்ட நேரம்: பிப்ரவரி 22, 2024