Idagbasoke ati Awọn ohun elo ti Silicon Carbide (SiC)
1. A orundun ti Innovation ni SiC
Irin-ajo ti ohun alumọni carbide (SiC) bẹrẹ ni 1893, nigbati Edward Goodrich Acheson ṣe apẹrẹ ileru Acheson, ni lilo awọn ohun elo erogba lati ṣaṣeyọri iṣelọpọ ile-iṣẹ ti SiC nipasẹ alapapo itanna ti quartz ati erogba. Ipilẹṣẹ yii ṣe samisi ibẹrẹ ti iṣelọpọ SiC ati pe o gba Acheson ni itọsi kan.
Ni ibẹrẹ ọrundun 20th, SiC jẹ lilo akọkọ bi abrasive nitori lile iyalẹnu rẹ ati atako wọ. Ni aarin-ọgọrun ọdun 20, awọn ilọsiwaju ninu imọ-ẹrọ vapor vapor (CVD) ṣii awọn aye tuntun. Awọn oniwadi ni Bell Labs, ti Rustum Roy ṣe itọsọna, gbe ipilẹ fun CVD SiC, ti o ṣaṣeyọri awọn ibora SiC akọkọ lori awọn aaye graphite.
Awọn ọdun 1970 rii aṣeyọri pataki kan nigbati Union Carbide Corporation lo graphite ti a bo SiC ni idagba epitaxial ti gallium nitride (GaN) awọn ohun elo semikondokito. Ilọsiwaju yii ṣe ipa pataki ninu awọn LED ti o da lori GaN ati awọn lasers giga. Ni awọn ewadun, awọn aṣọ-ikele SiC ti gbooro kọja awọn semikondokito si awọn ohun elo ni afẹfẹ, adaṣe, ati ẹrọ itanna agbara, o ṣeun si awọn ilọsiwaju ninu awọn ilana iṣelọpọ.
Loni, awọn imotuntun bii spraying thermal, PVD, ati nanotechnology n ṣe ilọsiwaju iṣẹ ati ohun elo ti awọn aṣọ SiC, ti n ṣafihan agbara rẹ ni awọn aaye gige-eti.
2. Loye SiC's Crystal Awọn ẹya ati Lilo
SiC ṣogo lori awọn oriṣi polytypes 200, ti a ṣe tito lẹtọ nipasẹ awọn eto atomiki wọn si cubic (3C), hexagonal (H), ati awọn ẹya rhombohedral (R). Lara iwọnyi, 4H-SiC ati 6H-SiC ni lilo pupọ ni agbara-giga ati awọn ẹrọ optoelectronic, ni atele, lakoko ti β-SiC ṣe idiyele fun imudara igbona ti o ga julọ, resistance resistance, ati ipata ipata.
β-SiCoto-ini, gẹgẹ bi awọn kan gbona iba ina elekitiriki ti120-200 W/m·Kati olùsọdipúpọ igbona ti o ni ibamu ni pẹkipẹki lẹẹdi, jẹ ki o jẹ ohun elo ti o fẹ julọ fun awọn ohun elo ti o dada ni ohun elo epitaxy wafer.
3. SiC Coatings: Awọn ohun-ini ati Awọn ilana igbaradi
Awọn ideri SiC, ni igbagbogbo β-SiC, ni lilo pupọ lati jẹki awọn ohun-ini dada bii lile, atako wọ, ati iduroṣinṣin gbona. Awọn ọna ti o wọpọ fun igbaradi pẹlu:
- Isọsọ Ọru Kemikali (CVD):Pese awọn ohun elo ti o ga julọ pẹlu ifaramọ ti o dara julọ ati iṣọkan, apẹrẹ fun awọn sobusitireti nla ati eka.
- Ìsọkúlẹ Òru Ti ara (PVD):Nfunni iṣakoso kongẹ lori akopọ ti a bo, o dara fun awọn ohun elo to gaju.
- Awọn ilana fifin, Ifilọlẹ elekitironi, ati Ibo Slurry: Sin bi awọn yiyan ti o ni iye owo-doko fun awọn ohun elo kan pato, botilẹjẹpe pẹlu awọn idiwọn oriṣiriṣi ni ifaramọ ati iṣọkan.
Ọna kọọkan ni a yan da lori awọn abuda sobusitireti ati awọn ibeere ohun elo.
4. Awọn Susceptors Graphite SiC-Coated in MOCVD
Awọn ifamọ lẹẹdi ti a bo SiC jẹ pataki ni Isọsọ Oro Omi Kemikali Irin Organic (MOCVD), ilana bọtini ni semikondokito ati iṣelọpọ ohun elo optoelectronic.
Awọn alailagbara wọnyi n pese atilẹyin to lagbara fun idagbasoke fiimu epitaxial, ni idaniloju iduroṣinṣin gbona ati idinku idoti aimọ. Iboju SiC naa tun ṣe alekun resistance ifoyina, awọn ohun-ini dada, ati didara wiwo, ṣiṣe iṣakoso deede lakoko idagbasoke fiimu.
5. Ilọsiwaju si ọna iwaju
Ni awọn ọdun aipẹ, awọn ipa pataki ti ni itọsọna ni ilọsiwaju awọn ilana iṣelọpọ ti awọn sobusitireti lẹẹdi ti SiC ti a bo. Awọn oniwadi n dojukọ lori imudara idọti mimọ, iṣọkan, ati igbesi aye lakoko idinku awọn idiyele. Ni afikun, iṣawari ti awọn ohun elo imotuntun biitantalum carbide (TaC) awọn aṣọnfunni ni awọn ilọsiwaju ti o pọju ninu iṣesi igbona ati resistance ipata, ṣiṣafihan ọna fun awọn solusan iran-tẹle.
Bii ibeere fun awọn alamọja lẹẹdi ti a bo SiC tẹsiwaju lati dagba, awọn ilọsiwaju ninu iṣelọpọ oye ati iṣelọpọ iwọn ile-iṣẹ yoo ṣe atilẹyin siwaju si idagbasoke awọn ọja ti o ni agbara giga lati pade awọn iwulo idagbasoke ti semikondokito ati awọn ile-iṣẹ optoelectronics.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu kọkanla-24-2023