I tenei wa,carbide silicon (SiC)he rauemi uku waiariki e kaha ana te ako ki te kainga me waho. He tino teitei te kawe i te waiariki o te SiC, a ka taea e etahi momo karaihe te eke ki te 270W/mK, he rangatira nei i roto i nga taonga kore-whakahaere. Hei tauira, ka taea te kite i te tono o te kawe waiariki SiC i roto i nga rauemi tïpako o nga taputapu semiconductor, nga taputapu parapara hiko waiariki teitei, nga whakamahana me nga papa whakamahana mo te tukatuka semiconductor, nga taonga potae mo te wahie karihi, me nga mowhiti hiri hau mo nga papu compressor.
Te tono ocarbide siliconi roto i te mara semiconductor
Ko te huri i nga kopae me nga taputapu he taputapu tukatuka nui mo te hanga angiangi silicon i roto i te umanga semiconductor. Mēnā he mea hanga te kōpae huri ki te rino, ki te rino waro ranei, he poto tona oranga mahi, he nui hoki te whakarea whakareatanga wera. I te wa e tukatuka ana i nga wafers silicon, ina koa i te wa tere tere o te huri, oro ranei, na te kakahu me te waiariki deformation o te kōpae huri, te papatahi me te whakarara o te angiangi silicon he uaua ki te kii. Ko te kōpae hurihanga i mahia mainga karamu karamuhe iti te kakahu na te kaha o te pakeke, a he rite tonu tona whakarea roha waiariki ki tera o nga angiangi silicon, na reira ka taea te kuhu me te whakakoi i te tere tere.
I tua atu, i te wa e hangaia ana nga wafers silicon, me uru ki te maimoatanga o te wera wera nui me te kawe i te nuinga o nga wa ma te whakamahi i nga taputapu carbide silicon. He ātete ki te wera me te kore kino. Ko te waro rite-taimana (DLC) me etahi atu paninga ka taea te tono ki runga i te mata ki te whakarei ake i te mahi, ki te whakaiti i te kino o te angiangi, me te aukati i te horapa o te poke.
I tua atu, hei kanohi mo te tuatoru-whakatupuranga whanui-bandgap rauemi semiconductor, silicon carbide kotahi rauemi karaihe he taonga penei i te whanui bandgap nui (e 3 nga wa o te Si), te kawe waiariki teitei (mo te 3.3 nga wa o te Si, 10 nga wa ranei. ko te GaAs), te tere o te heke irahiko irahiko (mo te 2.5 nga wa o te Si) me te papa hiko pakaru nui (mo te 10 nga wa o te Si, e 5 nga wa o te GaAs). Ko nga taputapu SiC e hangai ana mo nga hapa o nga taputapu hiko hikoi tuku iho i roto i nga tono whaihua, a kei te noho haere tonu te auraki o te hiko hiko.
Ko te tono mo te hiko hiko hiko teitei o te hiko carbide silicon kua piki haere
Na te whakawhanaketanga tonu o te aoiao me te hangarau, kua piki haere te tono mo te whakamahi i nga karamu carbide silicon i roto i te mara semiconductor, a ko te kaha o te waiariki he tohu matua mo tana tono i roto i nga waahanga taputapu hangahanga semiconductor. No reira, he mea nui ki te whakapakari i nga rangahau mo te kawe waiariki carbide silicon carbide. Ko te whakaheke i te ihirangi hāora reanga, te whakapai ake i te kiato, me te whakarite tika i te tohatoha o te wahanga tuarua i roto i te whariki ko nga tikanga matua hei whakapai ake i te kawe wera o nga karamu carbide silicon.
I tenei wa, he iti noa nga rangahau mo te kawe wera nui i roto i taku whenua, a he nui tonu te waahi ka whakaritea ki te taumata o te ao. Ko nga huarahi rangahau a meake nei ko:
●Whakakaha te rangahau tukanga faaineineraa o silicon carbide uku paura. Ko te whakarite o te parakore teitei, te iti-hauora silicon carbide paura ko te turanga mo te whakarite o te waiariki conductivity silicon carbide ceramics;
● Whakakaha ake i te kowhiringa o nga awhina whakahiato me nga rangahau ariā e pa ana;
●Whakakaha i te rangahau me te whanaketanga o nga taputapu sintering teitei. Na roto i te whakahaere i te tukanga sintering ki te whiwhi i te microstructure whaitake, he tikanga e tika ana ki te whiwhi waiariki conductivity silicon carbide ceramics.
Nga mehua hei whakapai ake i te kawe waiariki o nga karamu carbide silicon
Ko te mea nui ki te whakapai ake i te kawe wera o te SiC ceramics ko te whakaiti i te auau marara phonon me te whakanui ake i te huarahi kore utu. Ka pai ake te pai ake o te kawe waiariki o te SiC ma te whakaiti i te porosity me te kiato rohenga witi o te SiC ceramics, te whakapai ake i te ma o nga rohe witi SiC, te whakaiti i nga poke o te SiC lattice ranei, me te whakanui ake i te kawe whakawhiti wera i roto i te SiC. I tenei wa, ko te arotau i te momo me te ihirangi o nga awhina raima me te maimoatanga wera wera teitei ko nga tikanga matua hei whakapai ake i te kawe wera o te SiC ceramics.
① Te whakapai ake i te momo me te ihirangi o nga awhina whakahiato
He maha nga wa ka taapirihia nga momo awhina whakamaarama i te wa e whakareri ana i nga karamu SiC. I roto i a raatau, ko te momo me te ihirangi o nga awhina whakauru he nui te awe ki te kawe wera o te SiC ceramics. Hei tauira, ko nga huānga Al, O ranei i roto i te punaha Al2O3 ka taea te rewa ki roto i te kurupae SiC, ka puta he waahi me nga hapa, ka piki ake te auau marara waea. I tua atu, mehemea he iti te ihirangi o nga awhina whakauru, he uaua ki te whakauru me te pupuhi, engari ko te nui o nga taonga whakauru ka nui ake te poke me nga hapa. Ko te nui rawa o te wai o te wai ka taea te aukati i te tipu o nga karepe SiC me te whakaiti i te huarahi kore utu o nga waea. Na reira, ki te whakarite i te kawe waiariki teitei SiC ceramics, he mea tika ki te whakaiti i nga ihirangi o nga awhina whakahiato i te wa e tutuki ana nga whakaritenga o te kiato sintering, me te ngana ki te whiriwhiri i nga awhina whakauru he uaua ki te whakakore i roto i te SiC lattice.
*Ko nga ahuatanga ngaaariki o nga karamu SiC ka taapirihia nga momo awhina taapiri
I tenei wa, ko nga karamu SiC kua werohia ki te wera me te BeO hei awhina whakahiato, he nui rawa atu te kawe wera o te rūma-mahana (270W·m-1·K-1). Heoi, ko te BeO he mea tino paitini me te mate pukupuku, a, kaore e pai mo te whakamahi whanui i roto i nga taiwhanga, i nga waahi ahumahi ranei. Ko te tohu eutectic iti rawa o te punaha Y2O3-Al2O3 ko 1760 ℃, he awhina wai-waa-waa noa mo te SiC ceramics. Heoi, i te mea he ngawari te rewa o Al3+ ki roto i te kurupae SiC, ka whakamahia tenei punaha hei awhina whakahiato, he iti iho te kawe wera o te rūma-mahana o te SiC ceramics i te 200W·m-1·K-1.
Ko nga mea onge whenua penei i te Y, Sm, Sc, Gd me La kaore i te ngawari ki te whakarewa i roto i te SiC lattice, he nui te hononga o te hāora, ka taea te whakaiti i te ihirangi hāora o te SiC lattice. No reira, ko te punaha Y2O3-RE2O3 (RE=Sm, Sc, Gd, La) he awhina whakahiato noa mo te whakarite i te kawe waiariki teitei (>200W·m-1·K-1) SiC ceramics. Hei tauira, ko te uara ine katote o Y3+ me te Si4+, he nui te uara ine katote o Y3+ me te Si4+, karekau te rua e whai otinga totoka. Ko te whakarewatanga o Sc i roto i te SiC parakore i te 1800~2600 ℃ he iti, mo te (2~3)×1017atoms·cm-3.
② Te maimoatanga wera wera teitei
Ko te maimoatanga wera o te wera nui o te SiC ceramics he pai ki te whakakore i nga koha o te lattice, dislocations me te toenga o nga taumahatanga, te whakatairanga i te huringa hanganga o etahi rauemi amorphous ki nga tioata, me te ngoikore i te paanga marara phonon. I tua atu, ka taea e te maimoatanga wera wera teitei te whakatairanga i te tipu o nga karepe SiC, a, i te mutunga ka whakapai ake i nga waahi wera o te rauemi. Hei tauira, i muri i te maimoatanga wera wera nui i te 1950 ° C, ka piki ake te whakareatanga whakamaarama wera o te SiC ceramics mai i te 83.03mm2·s-1 ki te 89.50mm2·s-1, ka piki ake te kawe werawera ruma-mahana mai i te 180.94W·m -1·K-1 ki te 192.17W·m-1·K-1. Ko te maimoatanga wera o te wera nui ka pai ake te kaha o te whakamaaramatanga o te awhina sintering i runga i te mata o te SiC me te mahanga, me te whakakaha ake i te hononga i waenga i nga karepe SiC. I muri i te maimoatanga wera wera-nui, kua tino pai ake te whakahaerenga wera o te rūma-mahana o nga karamu SiC.
Te wa tuku: Oketopa-24-2024