SiC மைக்ரோ பவுடர் எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது?

SiC ஒற்றைப் படிகம் என்பது 1:1 என்ற ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் விகிதத்தில் Si மற்றும் C ஆகிய இரண்டு தனிமங்களால் ஆன ஒரு குழு IV-IV கலவை குறைக்கடத்திப் பொருளாகும். இதன் கடினத்தன்மை வைரத்திற்கு அடுத்தபடியாக உள்ளது.

SiC ஐ தயாரிப்பதற்கான சிலிக்கான் ஆக்சைடின் கார்பன் குறைப்பு முறை முக்கியமாக பின்வரும் வேதியியல் எதிர்வினை சூத்திரத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது:

சிலிக்கான் ஆக்சைட்டின் கார்பன் குறைப்பு வினை செயல்முறை ஒப்பீட்டளவில் சிக்கலானது, இதில் வினை வெப்பநிலை நேரடியாக இறுதி உற்பத்தியை பாதிக்கிறது.

சிலிக்கான் கார்பைடை தயாரிக்கும் செயல்பாட்டில், மூலப்பொருட்கள் முதலில் ஒரு எதிர்ப்பு உலையில் வைக்கப்படுகின்றன. எதிர்ப்பு உலை இரு முனைகளிலும் முனைச் சுவர்களைக் கொண்டுள்ளது, மையத்தில் ஒரு கிராஃபைட் மின்முனை உள்ளது, மேலும் உலை மையமானது இரண்டு மின்முனைகளையும் இணைக்கிறது. உலை மையத்தின் சுற்றளவில், வினையில் பங்கேற்கும் மூலப்பொருட்கள் முதலில் வைக்கப்படுகின்றன, பின்னர் வெப்பப் பாதுகாப்பிற்குப் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள் சுற்றளவில் வைக்கப்படுகின்றன. உருக்குதல் தொடங்கும் போது, ​​எதிர்ப்பு உலை சக்தியூட்டப்படுகிறது மற்றும் வெப்பநிலை 2,600 முதல் 2,700 டிகிரி செல்சியஸ் வரை உயர்கிறது. உலை மையத்தின் மேற்பரப்பு வழியாக மின்சார வெப்ப ஆற்றல் மின்னூட்டத்திற்கு மாற்றப்படுகிறது, இதனால் அது படிப்படியாக வெப்பமடைகிறது. மின்னூட்டத்தின் வெப்பநிலை 1450 டிகிரி செல்சியஸைத் தாண்டும்போது, ​​சிலிக்கான் கார்பைடு மற்றும் கார்பன் மோனாக்சைடு வாயுவை உருவாக்க ஒரு வேதியியல் எதிர்வினை ஏற்படுகிறது. உருக்கும் செயல்முறை தொடரும்போது, ​​மின்னூட்டத்தில் உள்ள உயர் வெப்பநிலை பகுதி படிப்படியாக விரிவடையும், மேலும் உருவாக்கப்படும் சிலிக்கான் கார்பைட்டின் அளவும் அதிகரிக்கும். சிலிக்கான் கார்பைடு உலையில் தொடர்ந்து உருவாகிறது, மேலும் ஆவியாதல் மற்றும் இயக்கம் மூலம், படிகங்கள் படிப்படியாக வளர்ந்து இறுதியில் உருளை வடிவ படிகங்களாக சேகரிக்கப்படுகின்றன.

2,600 டிகிரி செல்சியஸைத் தாண்டிய அதிக வெப்பநிலை காரணமாக படிகத்தின் உள் சுவரின் ஒரு பகுதி சிதைவடையத் தொடங்குகிறது. சிதைவின் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் சிலிக்கான் தனிமம், மின்னூட்டத்தில் உள்ள கார்பன் தனிமத்துடன் மீண்டும் இணைந்து புதிய சிலிக்கான் கார்பைடை உருவாக்கும்.

சிலிக்கான் கார்பைட்டின் (SiC) வேதியியல் எதிர்வினை முடிந்து, உலை குளிர்ந்ததும், அடுத்த கட்டத்தைத் தொடங்கலாம். முதலில், உலையின் சுவர்கள் அகற்றப்பட்டு, பின்னர் உலையில் உள்ள மூலப்பொருட்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு, அடுக்கு வாரியாக தரப்படுத்தப்படுகின்றன. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மூலப்பொருட்கள் நசுக்கப்பட்டு, நமக்குத் தேவையான சிறுமணிப் பொருளைப் பெறுகின்றன. அடுத்து, மூலப்பொருட்களில் உள்ள அசுத்தங்கள் தண்ணீரில் கழுவுதல் அல்லது அமிலம் மற்றும் காரக் கரைசல்கள் மூலம் சுத்தம் செய்தல், அத்துடன் காந்தப் பிரிப்பு மற்றும் பிற முறைகள் மூலம் அகற்றப்படுகின்றன. சுத்தம் செய்யப்பட்ட மூலப்பொருட்களை உலர்த்தி மீண்டும் திரையிட வேண்டும், இறுதியாக தூய சிலிக்கான் கார்பைடு தூளைப் பெறலாம். தேவைப்பட்டால், இந்த பொடிகளை உண்மையான பயன்பாட்டிற்கு ஏற்ப மேலும் பதப்படுத்தி, மெல்லிய சிலிக்கான் கார்பைடு தூளை உற்பத்தி செய்யலாம்.

குறிப்பிட்ட படிகள் பின்வருமாறு:

(1) மூலப்பொருட்கள்

பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு மைக்ரோ பவுடர், கரடுமுரடான பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடை நசுக்கி தயாரிக்கப்படுகிறது. சிலிக்கான் கார்பைடின் வேதியியல் கலவை 99% க்கும் அதிகமாகவும், இலவச கார்பன் மற்றும் இரும்பு ஆக்சைடு 0.2% க்கும் குறைவாகவும் இருக்க வேண்டும்.

(2) உடைந்த

சிலிக்கான் கார்பைடு மணலை நுண்ணிய தூளாக நசுக்க, தற்போது சீனாவில் இரண்டு முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஒன்று இடைப்பட்ட ஈரமான பந்து ஆலை நசுக்குதல், மற்றொன்று காற்றோட்ட தூள் ஆலையைப் பயன்படுத்தி நசுக்குதல்.

(3) காந்தப் பிரிப்பு

சிலிக்கான் கார்பைடு பொடியை நுண்ணிய பொடியாக நொறுக்க எந்த முறையைப் பயன்படுத்தினாலும், ஈரமான காந்தப் பிரிப்பு மற்றும் இயந்திர காந்தப் பிரிப்பு ஆகியவை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஏனெனில் ஈரமான காந்தப் பிரிப்பின் போது தூசி இல்லை, காந்தப் பொருட்கள் முழுமையாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன, காந்தப் பிரிப்புக்குப் பிறகு உற்பத்தியில் குறைவான இரும்பு உள்ளது, மேலும் காந்தப் பொருட்களால் எடுக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு பொடியும் குறைவாக உள்ளது.

(4) நீர் பிரிப்பு

நீர் பிரிப்பு முறையின் அடிப்படைக் கொள்கை, துகள் அளவு வரிசைப்படுத்தலைச் செய்ய நீரில் வெவ்வேறு விட்டம் கொண்ட சிலிக்கான் கார்பைடு துகள்களின் வெவ்வேறு நிலைப்படுத்தும் வேகங்களைப் பயன்படுத்துவதாகும்.

(5) மீயொலி திரையிடல்

மீயொலி தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், மைக்ரோ-பவுடர் தொழில்நுட்பத்தின் மீயொலி திரையிடலிலும் இது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது அடிப்படையில் வலுவான உறிஞ்சுதல், எளிதான திரட்டுதல், அதிக நிலையான மின்சாரம், அதிக நுணுக்கம், அதிக அடர்த்தி மற்றும் ஒளி குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு போன்ற திரையிடல் சிக்கல்களை தீர்க்க முடியும்.

(6) தர ஆய்வு

நுண்தூள் தர ஆய்வு என்பது வேதியியல் கலவை, துகள் அளவு கலவை மற்றும் பிற பொருட்களை உள்ளடக்கியது. ஆய்வு முறைகள் மற்றும் தரத் தரங்களுக்கு, தயவுசெய்து "சிலிக்கான் கார்பைடு தொழில்நுட்ப நிலைமைகள்" ஐப் பார்க்கவும்.

(7) அரைக்கும் தூசி உற்பத்தி

மைக்ரோ பவுடர் தொகுக்கப்பட்டு திரையிடப்பட்ட பிறகு, பொருள் தலையை அரைக்கும் பொடி தயாரிக்கப் பயன்படுத்தலாம். அரைக்கும் பொடி உற்பத்தி கழிவுகளைக் குறைத்து தயாரிப்புச் சங்கிலியை நீட்டிக்கும்.