كرېمنىي كاربىدنىڭ تېخنىكىلىق توسالغۇلىرى نېمە؟

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارنىڭ تۇنجى ئەۋلادى ئەنئەنىۋى كرېمنىي (Si) ۋە گېرمانىي (Ge) دىن تەركىب تاپقان بولۇپ، ئۇلار بىرلەشتۈرۈلگەن توك يولى ئىشلەپچىقىرىشنىڭ ئاساسى. ئۇلار تۆۋەن توك بېسىمى، تۆۋەن چاستوتا ۋە تۆۋەن قۇۋۋەتلىك ترانسىستورلار ۋە دېتېكتورلاردا كەڭ قوللىنىلىدۇ. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ مەھسۇلاتلىرىنىڭ %90 تىن كۆپرەكى كرېمنىي ئاساسلىق ماتېرىياللاردىن ياسالغان؛
ئىككىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار گاللىي ئارسېنىد (GaAs)، ئىندىي فوسفىد (InP) ۋە گاللىي فوسفىد (GaP) بىلەن ئىپادىلىنىدۇ. كرېمنىي ئاساسلىق ئۈسكۈنىلەرگە سېلىشتۇرغاندا، ئۇلار يۇقىرى چاستوتىلىق ۋە يۇقىرى سۈرئەتلىك ئوپتوئېلېكترونلۇق خۇسۇسىيەتكە ئىگە بولۇپ، ئوپتوئېلېكترون ۋە مىكروئېلېكترون ساھەلىرىدە كەڭ قوللىنىلىدۇ.
ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار كرېمنىي كاربىد (SiC)، گاللىي نىترىد (GaN)، سىنىك ئوكسىد (ZnO)، ئالماس (C) ۋە ئاليۇمىن نىترىد (AlN) قاتارلىق يېڭىدىن گۈللىنىۋاتقان ماتېرىياللار بىلەن ۋەكىللىك قىلىنىدۇ.

كرېمنىي كاربىدىئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ سانائىتىنىڭ تەرەققىياتى ئۈچۈن مۇھىم ئاساسىي ماتېرىيال. كرېمنىي كاربىد ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى ئۆزىنىڭ ئەلا سۈپەتلىك يۇقىرى ۋولتلۇق قارشىلىق، يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا قارشىلىق، تۆۋەن يوقىتىش ۋە باشقا خۇسۇسىيەتلىرى بىلەن ئېلېكترونلۇق سىستېمىلارنىڭ يۇقىرى ئۈنۈملۈك، كىچىك ۋە يېنىك بولۇش تەلىپىنى ئۈنۈملۈك قاندۇرالايدۇ.

ئۇنىڭ يۇقىرى فىزىكىلىق خۇسۇسىيەتلىرى: يۇقىرى بەلباغ بوشلۇقى (يۇقىرى پارچىلىنىش ئېلېكتر مەيدانى ۋە يۇقىرى قۇۋۋەت زىچلىقىغا ماس كېلىدۇ)، يۇقىرى ئېلېكتر ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى سەۋەبىدىن، كەلگۈسىدە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ چىپ ياساشتا ئەڭ كەڭ قوللىنىلىدىغان ئاساسىي ماتېرىيالغا ئايلىنىشى مۆلچەرلەنمەكتە. بولۇپمۇ يېڭى ئېنېرگىيەلىك ئاپتوموبىللار، فوتوۋولت ئېلېكتر ئىشلەپچىقىرىش، تۆمۈر يول قاتنىشى، ئەقلىي ئىقتىدارلىق تور ۋە باشقا ساھەلەردە ئۇنىڭ روشەن ئەۋزەللىكلىرى بار.

SiC ئىشلەپچىقىرىش جەريانى ئۈچ چوڭ باسقۇچقا بۆلىنىدۇ: SiC يەككە كىرىستال ئۆسۈشى، ئېپىتاكسىيال قەۋەت ئۆسۈشى ۋە ئۈسكۈنە ئىشلەپچىقىرىش، بۇلار سانائەت زەنجىرىنىڭ تۆت چوڭ ھالقىسىغا ماس كېلىدۇ:ئاساسىي سۇبسترات, ئېپىتاكسىيە، ئۈسكۈنىلەر ۋە مودۇللار.

ئاساسىي ئېقىمدىكى ماتېرىياللارنى ئىشلەپچىقىرىش ئۇسۇلى ئالدى بىلەن فىزىكىلىق پارغا سۇبلىماتسىيە قىلىش ئۇسۇلىنى قوللىنىپ، يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق ۋاكۇئۇم مۇھىتىدا پاراشوكنى سۇبلىماتسىيە قىلىدۇ ۋە تېمپېراتۇرا مەيدانىنى كونترول قىلىش ئارقىلىق ئۇرۇق كىرىستال يۈزىدە كرېمنىي كاربىد كرىستاللىرىنى ئۆستۈرىدۇ. كرېمنىي كاربىد ۋاپېلىنى ئاساس قىلىپ ئىشلەتكەندە، خىمىيىلىك پارغا چۆكۈش ئارقىلىق ۋاپېلىغا بىر قەۋەت كرىستال قويۇپ، ئېپىتاكسىيال ۋاپېلىنى ھاسىل قىلىدۇ. بۇنىڭ ئىچىدە، ئۆتكۈزگۈچ كرېمنىي كاربىد ئاساسى ئۈستىدە كرېمنىي كاربىد ئېپىتاكسىيال قەۋىتىنى ئۆستۈرۈش ئارقىلىق ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنى ياسىغىلى بولىدۇ، بۇلار ئاساسلىقى ئېلېكتر ماشىنىلىرى، فوتوۋولتائىك ۋە باشقا ساھەلەردە ئىشلىتىلىدۇ؛ يېرىم ئىزولياتور ئۈستىدە گاللىي نىترىد ئېپىتاكسىيال قەۋىتىنى ئۆستۈرۈش.كرېمنىي كاربىد ئاساسىبۇنىڭدىن باشقا، 5G ئالاقە ۋە باشقا ساھەلەردە ئىشلىتىلىدىغان رادىئو چاستوتا ئۈسكۈنىلىرىگە ئايلاندۇرغىلى بولىدۇ.

ھازىرچە، كرېمنىي كاربىد ئاساسلىرى كرېمنىي كاربىد كەسىپ زەنجىرىدە ئەڭ يۇقىرى تېخنىكىلىق توسالغۇلارغا ئىگە، كرېمنىي كاربىد ئاساسلىرىنى ئىشلەپچىقىرىش ئەڭ تەس.

SiC نىڭ ئىشلەپچىقىرىشتىكى توسالغۇسى تولۇق ھەل قىلىنمىدى، خام ئەشيا كىرىستال تۈۋرۈكلىرىنىڭ سۈپىتى مۇقىم ئەمەس، مەھسۇلات مىقدارى مەسىلىسى مەۋجۇت، بۇ SiC ئۈسكۈنىلىرىنىڭ باھاسىنى يۇقىرى كۆتۈرىدۇ. كرېمنىي ماتېرىيالىنىڭ كىرىستال تاياقچىغا ئايلىنىشى ئۈچۈن ئوتتۇرا ھېساب بىلەن پەقەت 3 كۈن ۋاقىت كېتىدۇ، ئەمما كرېمنىي كاربىد كىرىستال تاياقچىسى ئۈچۈن بىر ھەپتە ۋاقىت كېتىدۇ. ئادەتتىكى كرېمنىي كىرىستال تاياقچىسىنىڭ ئۇزۇنلۇقى 200 سانتىمېتىر، كرېمنىي كاربىد كىرىستال تاياقچىسىنىڭ ئۇزۇنلۇقى پەقەت 2 سانتىمېتىر. ئۇنىڭ ئۈستىگە، SiC نىڭ ئۆزى قاتتىق ۋە مۇرتقا ماتېرىيال بولۇپ، ئۇنىڭدىن ياسالغان ۋافلىلار ئەنئەنىۋى مېخانىكىلىق كېسىش ۋافلىلىرىنى توغراش ئۇسۇلىنى قوللانغاندا گىرۋىكى يېرىلىپ كېتىشكە مايىل بولۇپ، مەھسۇلات مىقدارى ۋە ئىشەنچلىكلىكىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ. SiC ئاساسىي ماتېرىياللىرى ئەنئەنىۋى كرېمنىي قۇيمىلىرىدىن پەرقلىنىدۇ، ھەمدە كرېمنىي كاربىدنى بىر تەرەپ قىلىش ئۈچۈن ئۈسكۈنىلەر، جەريانلار، پىششىقلاپ ئىشلەشتىن تارتىپ كېسىشكىچە بولغان ھەممە نەرسىنى تەرەققىي قىلدۇرۇش كېرەك.

كرېمنىي كاربىد سانائەت زەنجىرى ئاساسلىقى تۆت چوڭ ھالقىغا بۆلىنىدۇ: ئاساسىي قاتلام، ئېپىتاكسىيە، ئۈسكۈنىلەر ۋە قوللىنىشچان پروگراممىلار. ئاساسىي قاتلام ماتېرىياللىرى سانائەت زەنجىرىنىڭ ئاساسى، ئېپىتاكسىيە ماتېرىياللىرى ئۈسكۈنە ئىشلەپچىقىرىشنىڭ ئاچقۇچى، ئۈسكۈنىلەر سانائەت زەنجىرىنىڭ يادروسى، قوللىنىشچان پروگراممىلار سانائەت تەرەققىياتىنىڭ ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچى. ئۈستۈنكى ئېقىم سانائىتى فىزىكىلىق پارغا سۇبلىماتسىيە ئۇسۇلى ۋە باشقا ئۇسۇللار ئارقىلىق ئاساسىي قاتلام ماتېرىياللىرىنى ياساش ئۈچۈن خام ئەشيا ئىشلىتىدۇ، ئاندىن خىمىيىلىك پارغا چۆكۈش ئۇسۇلى ۋە باشقا ئۇسۇللارنى قوللىنىپ ئېپىتاكسىيە ماتېرىياللىرىنى ئۆستۈرىدۇ. ئوتتۇرا ئېقىم سانائىتى ئۈستۈنكى ئېقىم ماتېرىياللىرىنى ئىشلىتىپ رادىئو چاستوتا ئۈسكۈنىلىرى، ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى ۋە باشقا ئۈسكۈنىلەرنى ياسايدۇ، بۇ ئۈسكۈنىلەر ئاخىرىدا تۆۋەنكى ئېقىمدىكى 5G ئالاقىسى، ئېلېكتر ماشىنىلىرى، تۆمۈر يول قاتنىشى قاتارلىقلاردا ئىشلىتىلىدۇ. بۇنىڭ ئىچىدە، ئاساسىي قاتلام ۋە ئېپىتاكسىيە سانائەت زەنجىرىنىڭ تەننەرخىنىڭ %60 نى ئىگىلەيدۇ ۋە سانائەت زەنجىرىنىڭ ئاساسلىق قىممىتى.

SiC ئاساسى: SiC كىرىستاللىرى ئادەتتە Lely ئۇسۇلى ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلىدۇ. خەلقئارادا ئاساسلىق مەھسۇلاتلار 4 دىيۇمدىن 6 دىيۇمغا ئۆزگەرمەكتە، ھەمدە 8 دىيۇملىق ئۆتكۈزگۈچ ئاساسى مەھسۇلاتلىرى تەرەققىي قىلدۇرۇلدى. دۆلەت ئىچىدىكى ئاساسى ئاساسلىقى 4 دىيۇم. مەۋجۇت 6 دىيۇملىق كرېمنىي ۋافېر ئىشلەپچىقىرىش لىنىيىسىنى يېڭىلاپ، SiC ئۈسكۈنىلىرىنى ئىشلەپچىقىرىشقا ئۆزگەرتكىلى بولغاچقا، 6 دىيۇملىق SiC ئاساسىنىڭ يۇقىرى بازار ئۈلۈشى ئۇزۇن مۇددەت ساقلىنىدۇ.

كرېمنىي كاربىد ئاساسىنى ياساش جەريانى مۇرەككەپ ۋە ئىشلەپچىقىرىش تەس. كرېمنىي كاربىد ئاساسى ئىككى ئېلېمېنتتىن تەركىب تاپقان يېرىم ئۆتكۈزگۈچ يەككە كىرىستاللىق ماتېرىيال: كاربون ۋە كرېمنىي. ھازىر سانائەت ئاساسلىقى يۇقىرى ساپلىقتىكى كاربون پاراشوكى ۋە يۇقىرى ساپلىقتىكى كرېمنىي پاراشوكىنى خام ئەشيا قىلىپ كرېمنىي كاربىد پاراشوكىنى بىرىكتۈرىدۇ. ئالاھىدە تېمپېراتۇرا مەيدانى ئاستىدا، پىشقان فىزىكىلىق پار ئۆتكۈزۈش ئۇسۇلى (PVT ئۇسۇلى) كرىستال ئۆستۈرۈش ئوچىقىدا ھەر خىل چوڭلۇقتىكى كرېمنىي كاربىدىنى يېتىشتۈرۈش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. كرىستال قۇيمىسى ئاخىرىدا پىششىقلاپ ئىشلىنىدۇ، كېسىلىدۇ، ئېزىلىدۇ، سىلىقلىنىدۇ، تازىلايدۇ ۋە باشقا كۆپ خىل جەريانلاردىن كېيىن كرېمنىي كاربىد ئاساسى ئىشلەپچىقىرىلىدۇ.