قۇياش نۇرى ئېلېكتىر ئېنېرگىيەسى ئىشلەپچىقىرىش دۇنيادىكى ئەڭ ئۈمىدۋار يېڭى ئېنېرگىيە كەسپىگە ئايلاندى. پولى كرېمنىي ۋە ئامورف كرېمنىي قۇياش باتارېيەسى بىلەن سېلىشتۇرغاندا، مونوكرىستاللىق كرېمنىي، فوتوۋولت ئېلېكتىر ئېنېرگىيەسى ئىشلەپچىقىرىش ماتېرىيالى سۈپىتىدە، يۇقىرى فوتوئېلېكتر ئۆزگەرتىش ئۈنۈمى ۋە كۆزگە كۆرۈنەرلىك سودا ئەۋزەللىكىگە ئىگە بولۇپ، قۇياش نۇرى ئېلېكتىر ئېنېرگىيەسى ئىشلەپچىقىرىشنىڭ ئاساسلىق ئېقىمىغا ئايلاندى. Czochralski (CZ) مونوكرىستاللىق كرېمنىينى تەييارلاشنىڭ ئاساسلىق ئۇسۇللىرىنىڭ بىرى. Czochralski مونوكرىستاللىق ئوچىقىنىڭ تەركىبى ئوچاق سىستېمىسى، ۋاكۇئۇم سىستېمىسى، گاز سىستېمىسى، ئىسسىقلىق مەيدانى سىستېمىسى ۋە ئېلېكتر كونترول سىستېمىسى قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئىسسىقلىق مەيدانى سىستېمىسى مونوكرىستاللىق كرېمنىينىڭ ئۆسۈشىنىڭ ئەڭ مۇھىم شەرتلىرىنىڭ بىرى بولۇپ، مونوكرىستاللىق كرېمنىينىڭ سۈپىتى ئىسسىقلىق مەيدانىنىڭ تېمپېراتۇرا گرادىيېنتى تەقسىملىنىشىدىن بىۋاسىتە تەسىرگە ئۇچرايدۇ.
ئىسسىقلىق مەيدانى تەركىبىي قىسىملىرى ئاساسلىقى كاربون ماتېرىياللىرىدىن (گرافىت ماتېرىياللىرى ۋە كاربون/كاربون بىرىكمە ماتېرىياللىرى) تەركىب تاپقان بولۇپ، ئۇلار 1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، رولىغا ئاساسەن تىرەك قىسىملىرى، ئىقتىدارلىق قىسىملىرى، قىزىتىش ئېلېمېنتلىرى، قوغداش قىسىملىرى، ئىسسىقلىق ساقلاش ماتېرىياللىرى قاتارلىقلارغا بۆلىنىدۇ. مونوكرىستاللىق كرېمنىينىڭ چوڭلۇقى ئۈزلۈكسىز چوڭىيىۋاتقان بولغاچقا، ئىسسىقلىق مەيدانى تەركىبىي قىسىملىرىنىڭ چوڭلۇق تەلىپىمۇ ئېشىپ بارماقتا. كاربون/كاربون بىرىكمە ماتېرىياللىرى ئۆلچەملىك مۇقىملىقى ۋە ئەلا مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى سەۋەبىدىن مونوكرىستاللىق كرېمنىينىڭ ئىسسىقلىق مەيدانى ماتېرىياللىرى ئۈچۈن ئالدىنقى تاللاشقا ئايلاندى.
كوخرالسىيان مونوكرىستاللىق كرېمنىي ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا، كرېمنىي ماتېرىيالىنىڭ ئېرىشى كرېمنىي پارى ۋە ئېرىتىلگەن كرېمنىينىڭ چېچىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، بۇنىڭ نەتىجىسىدە كاربون/كاربون ئىسسىقلىق مەيدانى ماتېرىياللىرىنىڭ كرېمنىيلىشىش ئېروزىيەسى پەيدا بولىدۇ، كاربون/كاربون ئىسسىقلىق مەيدانى ماتېرىياللىرىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى ۋە ئىشلىتىش ئۆمرى ئېغىر تەسىرگە ئۇچرايدۇ. شۇڭا، كاربون/كاربون ئىسسىقلىق مەيدانى ماتېرىياللىرىنىڭ كرېمنىيلىشىش ئېروزىيەسىنى قانداق ئازايتىش ۋە ئۇلارنىڭ ئىشلىتىش ئۆمرىنى ياخشىلاش مونوكرىستاللىق كرېمنىي ئىشلەپچىقارغۇچىلار ۋە كاربون/كاربون ئىسسىقلىق مەيدانى ماتېرىيال ئىشلەپچىقارغۇچىلارنىڭ ئورتاق ئەندىشىلىرىنىڭ بىرىگە ئايلاندى.كرېمنىي كاربىد قاپلىمىئىسسىقلىق سوقۇلۇشىغا چىداملىقلىقى ۋە ئۇپراشقا چىدامچانلىقىنىڭ ئەلالىقى سەۋەبىدىن، كاربون/كاربون ئىسسىقلىق مەيدانى ماتېرىياللىرىنىڭ يۈزەكى قاپلىمىسىنى قوغداشتا ئالدىنقى قاتاردا تۇرىدۇ.
بۇ ماقالىدە، مونوكرىستاللىق كرېمنىي ئىشلەپچىقىرىشتا ئىشلىتىلىدىغان كاربون/كاربون ئىسسىقلىق مەيدانى ماتېرىياللىرىدىن باشلاپ، كرېمنىي كاربىد قاپلىمىسىنىڭ ئاساسلىق تەييارلاش ئۇسۇللىرى، ئەۋزەللىكلىرى ۋە كەمچىلىكلىرى تونۇشتۇرۇلىدۇ. بۇ ئاساستا، كاربون/كاربون ئىسسىقلىق مەيدانى ماتېرىياللىرىنىڭ ئالاھىدىلىكىگە ئاساسەن، كرېمنىي كاربىد قاپلىمىسىنىڭ كاربون/كاربون ئىسسىقلىق مەيدانى ماتېرىياللىرىدا قوللىنىلىشى ۋە تەتقىقات ئىلگىرىلىشى كۆزدىن كەچۈرۈلىدۇ، ھەمدە كاربون/كاربون ئىسسىقلىق مەيدانى ماتېرىياللىرىنىڭ يۈزەكى قاپلىمىسىنى قوغداش تەكلىپلىرى ۋە تەرەققىيات يۆنىلىشلىرى ئوتتۇرىغا قويۇلىدۇ.
1 تەييارلاش تېخنىكىسىكرېمنىي كاربىد قاپلىمى
1.1 كىرگۈزۈش ئۇسۇلى
C/C-sic بىرىكمە ماتېرىيال سىستېمىسىدا كرېمنىي كاربىدنىڭ ئىچكى قاپلىمىسىنى تەييارلاش ئۈچۈن كۆپىنچە قىستۇرۇش ئۇسۇلى ئىشلىتىلىدۇ. بۇ ئۇسۇلدا ئالدى بىلەن كاربون/كاربون بىرىكمە ماتېرىيالنى ئوراپ، ئاندىن بەلگىلىك تېمپېراتۇرىدا ئىسسىقلىق بىر تەرەپ قىلىش ئېلىپ بېرىلىدۇ. ئارىلاشما پاراشوك بىلەن ئەۋرىشكىنىڭ يۈزى ئوتتۇرىسىدا بىر قاتار مۇرەككەپ فىزىكىلىق-خىمىيىلىك رېئاكسىيەلەر يۈز بېرىپ، قاپلام ھاسىل بولىدۇ. ئۇنىڭ ئەۋزەللىكى شۇكى، بۇ جەريان ئاددىي، پەقەت بىرلا جەريان ئارقىلىقلا زىچ، يېرىقسىز ماترىسسا بىرىكمە ماتېرىياللىرىنى تەييارلىغىلى بولىدۇ؛ دەسلەپكى شەكىلدىن ئاخىرقى مەھسۇلاتقا كىچىك چوڭلۇقتا ئۆزگىرىش بولىدۇ؛ ھەر قانداق تالا كۈچەيتىلگەن قۇرۇلمىغا ماس كېلىدۇ؛ قاپلام بىلەن ئاساسىي قاتلام ئوتتۇرىسىدا بەلگىلىك بىر تەركىب گرادىيېنتى ھاسىل بولىدۇ، بۇ ئاساسىي قاتلام بىلەن ياخشى بىرلىشىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا خىمىيىلىك رېئاكسىيە يۈز بېرىپ، تالاغا زىيان يەتكۈزىدۇ، كاربون/كاربون ماترىسسىسىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى تۆۋەنلەيدۇ قاتارلىق كەمچىلىكلەرمۇ بار. قاپلامنىڭ بىردەكلىكىنى كونترول قىلىش تەس، بۇنىڭ سەۋەبى تارتىش كۈچى قاتارلىق ئامىللار بولۇپ، قاپلامنىڭ تەكشى بولماسلىقىدۇر.
1.2 لاي بىلەن قاپلاش ئۇسۇلى
سۇيۇقلۇق بىلەن قاپلاش ئۇسۇلى قاپلاش ماتېرىيالى ۋە باغلىغۇچى ماددىلارنى ئارىلاشتۇرۇپ، ماترىتسانىڭ يۈزىگە تەكشى سۈرتۈش، ئىنېرت ئاتموسفېرادا قۇرۇتقاندىن كېيىن، قاپلانغان ئەۋرىشكىلەر يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا پىشۇرۇلىدۇ ۋە لازىملىق قاپلاشقا ئېرىشكىلى بولىدۇ. ئەۋزەللىكى شۇكى، بۇ جەريان ئاددىي ۋە ئىشلىتىشكە ئاسان، قاپلاش قېلىنلىقىنى كونترول قىلىش ئاسان؛ كەمچىلىكى شۇكى، قاپلاش بىلەن ئاساسىي قاتلام ئوتتۇرىسىدىكى باغلىنىش كۈچى ناچار، قاپلاشنىڭ ئىسسىقلىق سوقۇلۇشىغا چىدامچانلىقى ناچار، قاپلاشنىڭ بىردەكلىكى تۆۋەن.
1.3 خىمىيىلىك پار رېئاكسىيەسى ئۇسۇلى
خىمىيىلىك پار رېئاكسىيەسى (CVR) ئۇسۇلى قاتتىق كرېمنىي ماتېرىيالىنى بەلگىلىك تېمپېراتۇرىدا پارغا ئايلاندۇرۇپ كرېمنىي پارغا ئايلاندۇرىدىغان بىر خىل جەريان ئۇسۇلى بولۇپ، ئاندىن كرېمنىي پارى ماترىتسانىڭ ئىچكى ۋە يۈزىگە تارقىلىپ، ماترىتسادىكى كاربون بىلەن ئورنىدا رېئاكسىيە قىلىپ كرېمنىي كاربىد ھاسىل قىلىدۇ. ئۇنىڭ ئەۋزەللىكلىرى ئوچاقنىڭ ئاتموسفېراسىنىڭ بىردەك بولۇشى، رېئاكسىيە سۈرئىتىنىڭ مۇقىم بولۇشى ۋە قاپلانغان ماتېرىيالنىڭ ھەممە يەردە چۆكۈش قېلىنلىقى قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ؛ بۇ جەريان ئاددىي ۋە ئىشلىتىش ئاسان، كرېمنىي پار بېسىمى، چۆكۈش ۋاقتى ۋە باشقا پارامېتىرلارنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق قاپلاش قېلىنلىقىنى كونترول قىلغىلى بولىدۇ. كەمچىلىكى شۇكى، ئەۋرىشكە ئوچاقنىڭ ئورنى تەرىپىدىن زور دەرىجىدە تەسىرگە ئۇچرايدۇ، ئوچاقتىكى كرېمنىي پار بېسىمى نەزەرىيەۋى بىردەكلىككە يېتەلمەيدۇ، نەتىجىدە قاپلاش قېلىنلىقى تەكشى بولمايدۇ.
1.4 خىمىيىلىك پارغا چۆكمە قىلىش ئۇسۇلى
خىمىيىلىك پارغا چۆكۈش (CVD) بىر خىل جەريان بولۇپ، ئۇ ئارقىلىق كاربون سۇ بىرىكمىلىرىنى گاز مەنبەسى، يۇقىرى ساپلىقتىكى N2/Ar توشۇغۇچى گاز سۈپىتىدە ئىشلىتىپ، ئارىلاشما گازلارنى خىمىيىلىك پار رېئاكتورىغا كىرگۈزۈپ، كاربون سۇ بىرىكمىلىرىنى پارچىلاپ، سىنتېزلاپ، تارقىلىپ، ئادسورباتسىيە قىلىپ ۋە بەلگىلىك تېمپېراتۇرا ۋە بېسىم ئاستىدا ئېرىتىپ، كاربون/كاربون بىرىكمە ماتېرىياللىرىنىڭ يۈزىدە قاتتىق پەردە ھاسىل قىلىدۇ. ئۇنىڭ ئەۋزەللىكى شۇكى، قاپلاشنىڭ زىچلىقى ۋە ساپلىقىنى كونترول قىلغىلى بولىدۇ؛ ئۇ يەنە تېخىمۇ مۇرەككەپ شەكىلدىكى ئىش پارچىلىرىغا ماس كېلىدۇ؛ مەھسۇلاتنىڭ كىرىستال قۇرۇلمىسى ۋە يۈزەكى شەكلىنى قاپلاش پارامېتىرلىرىنى تەڭشەش ئارقىلىق كونترول قىلغىلى بولىدۇ. كەمچىلىكى شۇكى، قاپلاش سۈرئىتى بەك تۆۋەن، جەريان مۇرەككەپ، ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخى يۇقىرى، يېرىق، تور كەمتۈكلۈكى ۋە يۈزەكى كەمتۈكلۈك قاتارلىق قاپلاش كەمتۈكلۈكلىرى بولۇشى مۇمكىن.
قىسقىسى، كىرگۈزۈش ئۇسۇلى تېخنىكىلىق ئالاھىدىلىكلىرى بىلەنلا چەكلىنىدۇ، بۇ تەجرىبىخانا ۋە كىچىك تىپتىكى ماتېرىياللارنى تەرەققىي قىلدۇرۇش ۋە ئىشلەپچىقىرىشقا ماس كېلىدۇ؛ قاپلاش ئۇسۇلى ناچار تۇراقلىقلىق سەۋەبىدىن كۆپ مىقداردا ئىشلەپچىقىرىشقا ماس كەلمەيدۇ. CVR ئۇسۇلى چوڭ تىپتىكى مەھسۇلاتلارنى كۆپ مىقداردا ئىشلەپچىقىرىشقا ماس كېلىدۇ، ئەمما ئۇنىڭ ئۈسكۈنە ۋە تېخنىكىغا بولغان تەلىپى يۇقىرى. CVD ئۇسۇلى تەييارلاش ئۈچۈن ئەڭ ياخشى ئۇسۇل.SIC قاپلاش، لېكىن ئۇنىڭ تەننەرخى CVR ئۇسۇلىغا قارىغاندا يۇقىرى، چۈنكى ئۇنىڭ جەرياننى كونترول قىلىش تەس.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2024-يىلى 2-ئاينىڭ 22-كۈنى