செமிகண்டக்டர் தொழிலில் உயர் வெப்ப கடத்துத்திறன் SiC பீங்கான்களுக்கான தேவை ஏன் அதிகரித்து வருகிறது?

தற்போது,சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC)உள்நாட்டிலும் சர்வதேச அளவிலும் வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்ட பீங்கான் பொருட்களில் ஆராய்ச்சியின் மிகவும் சுறுசுறுப்பான பகுதியாகும். சில படிக வகைகளுக்கு 270 W/mK வரை அடையக்கூடிய தத்துவார்த்த வெப்ப கடத்துத்திறன்,SiCகடத்தல் அல்லாத பொருட்களில் சிறந்த செயல்திறன் கொண்டவர்களில் ஒன்றாகும். அதன் பயன்பாடுகள் குறைக்கடத்தி சாதன அடி மூலக்கூறுகள், உயர்-வெப்ப-கடத்துத்திறன் கொண்ட பீங்கான் பொருட்கள், ஹீட்டர்கள் மற்றும் குறைக்கடத்தி செயலாக்கத்தில் சூடான தட்டுகள், அணு எரிபொருளுக்கான காப்ஸ்யூல் பொருட்கள் மற்றும் கம்ப்ரசர் பம்புகளில் காற்று புகாத முத்திரைகள் முழுவதும் பரவுகின்றன.

எப்படி இருக்கிறதுசிலிக்கான் கார்பைடுசெமிகண்டக்டர் தொழில்துறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறதா?

அரைக்கடத்தித் தொழிலில் சிலிக்கான் செதில்களின் உற்பத்தியில் அரைக்கும் தகடுகள் மற்றும் சாதனங்கள் இன்றியமையாத செயல்முறை உபகரணங்களாகும். அரைக்கும் தட்டுகள் வார்ப்பிரும்பு அல்லது கார்பன் எஃகு மூலம் செய்யப்பட்டால், அவை குறுகிய ஆயுட்காலம் மற்றும் வெப்ப விரிவாக்கத்தின் உயர் குணகம் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. சிலிக்கான் செதில் செயலாக்கத்தின் போது, ​​குறிப்பாக அதிவேக அரைக்கும் அல்லது மெருகூட்டலின் போது, ​​இந்த அரைக்கும் தட்டுகளின் தேய்மானம் மற்றும் வெப்ப சிதைவு சிலிக்கான் செதில்களின் தட்டையான மற்றும் இணையான தன்மையை பராமரிப்பதை சவாலாக ஆக்குகிறது. இருப்பினும், சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் மூலம் செய்யப்பட்ட அரைக்கும் தட்டுகள் அதிக கடினத்தன்மை மற்றும் குறைந்த தேய்மானத்தை வெளிப்படுத்துகின்றன, வெப்ப விரிவாக்கத்தின் குணகம் சிலிக்கான் செதில்களுடன் நெருக்கமாக பொருந்துகிறது, அதிவேக அரைக்கும் மற்றும் மெருகூட்டலுக்கு உதவுகிறது.

மேலும், சிலிக்கான் செதில்களின் உற்பத்தியின் போது, ​​உயர் வெப்பநிலை வெப்ப சிகிச்சை தேவைப்படுகிறது, பெரும்பாலும் போக்குவரத்துக்கு சிலிக்கான் கார்பைடு பொருத்துதல்களைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த சாதனங்கள் வெப்பம் மற்றும் சேதத்தை எதிர்க்கும் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும், செதில் சேதத்தை குறைக்கவும் மற்றும் மாசுபடுதல் பரவலை தடுக்கவும் வைரம் போன்ற கார்பன் (DLC) பூசப்படலாம். கூடுதலாக, மூன்றாம் தலைமுறை வைட்-பேண்ட்கேப் குறைக்கடத்தி பொருட்களின் பிரதிநிதியாக, சிலிக்கான் கார்பைடு ஒற்றை படிகங்கள் பரந்த பேண்ட்கேப் (சிலிகானை விட சுமார் மூன்று மடங்கு), அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் (சிலிக்கானை விட 3.3 மடங்கு அல்லது 10 மடங்கு போன்ற பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. GaAs), உயர் எலக்ட்ரான் செறிவூட்டல் வேகம் (சுமார் சிலிக்கானை விட 2.5 மடங்கு), மற்றும் உயர் முறிவு மின்சார புலம் (சுமார் சிலிக்கானை விட 10 மடங்கு அல்லது GaAs ஐ விட ஐந்து மடங்கு). சிலிக்கான் கார்பைடு சாதனங்கள் நடைமுறை பயன்பாடுகளில் பாரம்பரிய குறைக்கடத்தி பொருள் சாதனங்களின் குறைபாடுகளை ஈடுசெய்கிறது மற்றும் படிப்படியாக சக்தி குறைக்கடத்திகளில் முக்கிய நீரோட்டமாக மாறுகிறது.

ஏன் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் தேவைSiC செராமிக்ஸ்அலைச்சல்?

தொடர்ச்சியான தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்களுடன், தேவைசிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்குறைக்கடத்தி துறையில் வேகமாக அதிகரித்து வருகிறது. உயர் வெப்ப கடத்துத்திறன் என்பது குறைக்கடத்தி உற்பத்தி உபகரண பாகங்களில் அவற்றின் பயன்பாட்டிற்கான ஒரு முக்கிய குறிகாட்டியாகும், இது உயர் வெப்ப கடத்துத்திறனுக்கான ஆராய்ச்சியை உருவாக்குகிறது.SiC மட்பாண்டங்கள்முக்கியமான. லட்டு ஆக்ஸிஜன் உள்ளடக்கத்தைக் குறைத்தல், அடர்த்தியை அதிகரிப்பது மற்றும் லட்டுகளில் இரண்டாம் கட்டத்தின் விநியோகத்தை பகுத்தறிவுடன் கட்டுப்படுத்துதல் ஆகியவை வெப்ப கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான முதன்மை முறைகள் ஆகும்.சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்.

தற்போது, ​​உயர் வெப்ப கடத்துத்திறன் பற்றிய ஆராய்ச்சிSiC மட்பாண்டங்கள்சீனாவில் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் உலகளாவிய தரத்தை விட கணிசமாக பின்தங்கியுள்ளது. எதிர்கால ஆராய்ச்சி திசைகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

தயாரிப்பு செயல்முறை ஆராய்ச்சியை வலுப்படுத்துதல்SiC பீங்கான்பொடிகள், உயர்-தூய்மை, குறைந்த ஆக்ஸிஜன் SiC தூள் தயாரிப்பது உயர்-வெப்ப-கடத்துத்திறனை அடைவதற்கு அடிப்படையாகும்SiC மட்பாண்டங்கள்.

சின்டெரிங் எய்ட்ஸ் தேர்வு மற்றும் தத்துவார்த்த ஆராய்ச்சியை மேம்படுத்துதல்.

உயர் வெப்ப கடத்துத்திறனைப் பெறுவதற்கு நியாயமான நுண் கட்டமைப்பைப் பெறுவதற்கு சின்டரிங் செயல்முறையை ஒழுங்குபடுத்துவது அவசியமானதால், உயர்நிலை சின்டரிங் கருவிகளை உருவாக்குதல்.SiC மட்பாண்டங்கள்.

என்ன நடவடிக்கைகள் வெப்ப கடத்துத்திறனை மேம்படுத்தலாம்SiC செராமிக்ஸ்?

வெப்ப கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான திறவுகோல்SiC மட்பாண்டங்கள்ஃபோனான் சிதறல் அதிர்வெண்ணைக் குறைப்பது மற்றும் ஃபோனான்களின் சராசரி இலவச பாதையை அதிகரிப்பதாகும். போரோசிட்டி மற்றும் தானிய எல்லை அடர்த்தியை குறைப்பதன் மூலம் இதை திறம்பட அடைய முடியும்SiC மட்பாண்டங்கள், SiC தானிய எல்லைகளின் தூய்மையை மேம்படுத்துதல், SiC லேட்டிஸில் உள்ள அசுத்தங்கள் அல்லது குறைபாடுகளைக் குறைத்தல் மற்றும் SiC இல் வெப்பப் போக்குவரத்து கேரியர்களை அதிகரித்தல். தற்போது, ​​சின்டரிங் எய்ட்ஸ் வகை மற்றும் உள்ளடக்கத்தை மேம்படுத்துதல் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை வெப்ப சிகிச்சை ஆகியவை வெப்ப கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான முதன்மை நடவடிக்கைகளாகும்.SiC மட்பாண்டங்கள்.

சின்டரிங் எய்ட்ஸ் வகை மற்றும் உள்ளடக்கத்தை மேம்படுத்துதல்

உயர் வெப்ப கடத்துத்திறன் தயாரிப்பின் போது பல்வேறு சின்டரிங் எய்ட்ஸ் அடிக்கடி சேர்க்கப்படுகிறதுSiC மட்பாண்டங்கள். இந்த சின்டெரிங் எய்ட்ஸ் வகை மற்றும் உள்ளடக்கம் வெப்ப கடத்துத்திறனை கணிசமாக பாதிக்கிறதுSiC மட்பாண்டங்கள். எடுத்துக்காட்டாக, Al2O3 சிஸ்டம் சின்டரிங் எய்ட்ஸில் உள்ள Al அல்லது O போன்ற கூறுகள் SiC லேட்டிஸில் எளிதில் கரைந்து, காலியிடங்கள் மற்றும் குறைபாடுகளை உருவாக்குகிறது, இதனால் ஃபோனான் சிதறல் அதிர்வெண் அதிகரிக்கிறது. மேலும், சின்டரிங் உதவி உள்ளடக்கம் மிகக் குறைவாக இருந்தால், சின்டரிங் செய்யும் போது பொருள் அடர்த்தியாகாமல் போகலாம், அதேசமயம் அதிக சின்டெரிங் உதவி உள்ளடக்கம் அதிகரித்த அசுத்தங்கள் மற்றும் குறைபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கும். அதிகப்படியான திரவ-கட்ட சின்டரிங் எய்ட்ஸ் SiC தானிய வளர்ச்சியைத் தடுக்கலாம், ஃபோனான் சராசரி இலவச பாதையைக் குறைக்கலாம். எனவே, உயர் வெப்ப கடத்துத்திறனை அடையSiC மட்பாண்டங்கள், அடர்த்தியை உறுதி செய்யும் போது சின்டரிங் உதவி உள்ளடக்கத்தை குறைக்க வேண்டியது அவசியம், மேலும் SiC லேட்டிஸில் எளிதில் கரையாத சின்டரிங் எய்ட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

தற்போது, ​​சூடுபிடித்துள்ளதுSiC மட்பாண்டங்கள்பீஓவை சின்டரிங் உதவியாகப் பயன்படுத்துதல், அறை வெப்பநிலையில் வெப்ப கடத்துத்திறன் (270 W·m-1·K-1) வெளிப்படுத்துகிறது. இருப்பினும், BeO மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது மற்றும் புற்றுநோயை உண்டாக்கும் தன்மை கொண்டது, இது ஆய்வகங்கள் அல்லது தொழில்துறையில் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு பொருந்தாது. Y2O3-Al2O3 அமைப்பு 1760°C இல் ஒரு யூடெக்டிக் புள்ளியைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் இது ஒரு பொதுவான திரவ-கட்ட சின்டரிங் உதவியாகும்.SiC மட்பாண்டங்கள், ஆனால் Al3+ எளிதாக SiC லட்டியில் கரைந்து விடுவதால்,SiC மட்பாண்டங்கள்இந்த அமைப்பு 200 W·m-1·K-1க்குக் கீழே அறை வெப்பநிலை வெப்ப கடத்துத்திறன்களைக் கொண்டுள்ளது.

Y, Sm, Sc, Gd மற்றும் La போன்ற அரிய பூமி கூறுகள் SiC லேட்டிஸில் எளிதில் கரையாது மற்றும் அதிக ஆக்ஸிஜன் தொடர்பு கொண்டவை, SiC லேட்டிஸில் ஆக்ஸிஜன் உள்ளடக்கத்தை திறம்பட குறைக்கின்றன. எனவே, Y2O3-RE2O3 (RE=Sm, Sc, Gd, La) அமைப்பு பொதுவாக உயர்-வெப்ப-கடத்துத்திறன் (>200 W·m-1·K-1) தயாரிப்பதற்கு சின்டரிங் உதவியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.SiC மட்பாண்டங்கள். எடுத்துக்காட்டாக, Y2O3-Sc2O3 அமைப்பில், Y3+ மற்றும் Si4+ க்கு இடையே உள்ள அயனி விலகல் குறிப்பிடத்தக்கது, திடமான தீர்வுகள் உருவாவதைத் தடுக்கிறது. தூய SiC இல் Sc இன் கரைதிறன் 1800~2600°C, தோராயமாக (2~3)×10^17 அணுக்கள்·cm^-3 வெப்பநிலையில் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக இருக்கும்.

வெவ்வேறு சின்டரிங் எய்ட்ஸ் கொண்ட SiC செராமிக்ஸின் வெப்ப பண்புகள்

உயர் வெப்பநிலை வெப்ப சிகிச்சை

உயர் வெப்பநிலை வெப்ப சிகிச்சைSiC மட்பாண்டங்கள்லட்டு குறைபாடுகள், இடப்பெயர்வுகள் மற்றும் எஞ்சிய அழுத்தத்தை அகற்ற உதவுகிறது, சில உருவமற்ற கட்டமைப்புகளை படிக அமைப்புகளாக மாற்றுவதை ஊக்குவிக்கிறது மற்றும் ஃபோனான் சிதறலைக் குறைக்கிறது. கூடுதலாக, உயர் வெப்பநிலை வெப்ப சிகிச்சையானது SiC தானிய வளர்ச்சியை திறம்பட ஊக்குவிக்கிறது, இறுதியில் பொருளின் வெப்ப பண்புகளை மேம்படுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 1950°C இல் உயர் வெப்பநிலை வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு, வெப்பப் பரவல்SiC மட்பாண்டங்கள்83.03 mm2·s-1 இலிருந்து 89.50 mm2·s-1 ஆகவும், அறை-வெப்பநிலை வெப்ப கடத்துத்திறன் 180.94 W·m-1·K-1 இலிருந்து 192.17 W·m-1·K-1 ஆகவும் அதிகரித்தது. உயர்-வெப்பநிலை வெப்ப சிகிச்சையானது SiC மேற்பரப்பு மற்றும் லேட்டிஸில் உள்ள சின்டரிங் எய்ட்ஸின் டீஆக்சிடேஷன் திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது மற்றும் SiC தானிய இணைப்புகளை இறுக்குகிறது. இதன் விளைவாக, அறை வெப்பநிலை வெப்ப கடத்துத்திறன்SiC மட்பாண்டங்கள்உயர் வெப்பநிலை வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு குறிப்பிடத்தக்க வகையில் மேம்படுத்தப்படுகிறது.**

Semicorex இல் நாங்கள் நிபுணத்துவம் பெற்றுள்ளோம்SiC செராமிக்ஸ்மற்றும் செமிகண்டக்டர் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் மற்ற பீங்கான் பொருட்கள், உங்களுக்கு ஏதேனும் விசாரணைகள் இருந்தால் அல்லது கூடுதல் விவரங்கள் தேவைப்பட்டால், தயவுசெய்து எங்களைத் தொடர்புகொள்ள தயங்க வேண்டாம்.

தொடர்பு தொலைபேசி: +86-13567891907

மின்னஞ்சல்: sales@semicorex.com