ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အတွက် နည်းပညာဆိုင်ရာ အတားအဆီးတွေက ဘာတွေလဲ။

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ ပထမမျိုးဆက်ကို ရိုးရာဆီလီကွန် (Si) နှင့် ဂျာမနီယမ် (Ge) တို့က ပေါင်းစပ်ထားသော ဆားကစ်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် အခြေခံဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့ကို ဗို့အားနိမ့်၊ ကြိမ်နှုန်းနိမ့်၊ နှင့် ပါဝါနည်းသော ထရန်စစ္စတာများနှင့် detectors များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်ကုန်များ၏ 90% ကျော်သည် ဆီလီကွန်အခြေခံပစ္စည်းများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။
ဒုတိယမျိုးဆက် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ပစ္စည်းများကို ဂါလီယမ် အာဆင်းနိုက် (GaAs)၊ အင်ဒီယမ် ဖော့စဖိုက် (InP) နှင့် ဂယ်လီယမ် ဖော့စဖိုက် (GaP) တို့ဖြင့် ကိုယ်စားပြုသည်။ ဆီလီကွန်အခြေခံစက်ပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၎င်းတို့တွင် ကြိမ်နှုန်းမြင့်ပြီး မြန်နှုန်းမြင့် optoelectronic ဂုဏ်သတ္တိများရှိပြီး optoelectronics နှင့် microelectronics နယ်ပယ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။ ;
ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC)၊ ဂါလီယမ်နိုက်ထရိတ် (GaN)၊ ဇင့်အောက်ဆိုဒ် (ZnO)၊ စိန် (C) နှင့် အလူမီနီယမ်နိုက်ထရိတ် (AlN) ကဲ့သို့သော ပေါ်ပေါက်လာသော ပစ္စည်းများ၏ တတိယမျိုးဆက်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်တတိယမျိုးဆက် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာစက်မှုလုပ်ငန်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးအတွက် အရေးကြီးသော အခြေခံပစ္စည်းဖြစ်သည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပါဝါသုံးပစ္စည်းများသည် ၎င်းတို့၏အလွန်အစွမ်းထက်မြက်သောဗို့အားခုခံမှု၊ အပူချိန်မြင့်မားမှု၊ ဆုံးရှုံးမှုနည်းပါးမှုနှင့် အခြားဂုဏ်သတ္တိများနှင့်အတူ ပါဝါအီလက်ထရွန်နစ်စနစ်များ၏ ပေါ့ပါးသောစွမ်းဆောင်ရည်၊ အသေးစားနှင့် ပေါ့ပါးမှုလိုအပ်ချက်များကို ထိရောက်စွာဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်ပါသည်။

၎င်း၏ သာလွန်ကောင်းမွန်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ- high band gap (မြင့်မားသောပြိုကွဲလျှပ်စစ်စက်ကွင်းနှင့် ပါဝါသိပ်သည်းဆနှင့် ကိုက်ညီသော)၊ မြင့်မားသောလျှပ်စစ်စီးကူးမှုနှင့် အပူစီးကူးနိုင်မှုမြင့်မားသောကြောင့်၊ ၎င်းသည် အနာဂတ်တွင် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာချစ်ပ်များပြုလုပ်ရန်အတွက် အသုံးအများဆုံးအခြေခံပစ္စည်းဖြစ်လာဖွယ်ရှိသည်။ . အထူးသဖြင့် စွမ်းအင်သုံးယာဉ်အသစ်များ၊ လျှပ်စီးဓာတ်အားထုတ်လုပ်ခြင်း၊ မီးရထားသယ်ယူပို့ဆောင်ရေး၊ စမတ်ဂရစ်များနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ၎င်းတွင် သိသာထင်ရှားသော အားသာချက်များရှိသည်။

SiC ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို အဓိကအဆင့်သုံးဆင့်ဖြင့် ပိုင်းခြားထားပါသည်- SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု၊ epitaxial အလွှာကြီးထွားမှုနှင့် စက်မှုကွင်းဆက်၏ အဓိကချိတ်ဆက်မှုလေးခုနှင့် သက်ဆိုင်သည့် စက်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှု၊အလွှာ, epitaxyကိရိယာများနှင့် မော်ဂျူးများ။

အမှုန့်များထုတ်လုပ်ခြင်း၏ ပင်မနည်းလမ်းသည် အပူချိန်မြင့်သော လေဟာနယ်ပတ်ဝန်းကျင်တွင် အမှုန့်များကို ချေဖျက်ရန်အတွက် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအငွေ့ပျံခြင်းနည်းလမ်းကို ဦးစွာအသုံးပြုကာ အပူချိန်နယ်ပယ်ထိန်းချုပ်မှုမှတစ်ဆင့် အစေ့၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲများကို ကြီးထွားစေပါသည်။ ဆီလီကွန်ကာဘိုင်ဝေဖာကို အလွှာအဖြစ်အသုံးပြု၍ epitaxial wafer အဖြစ်ဖန်တီးရန်အတွက် wafer ပေါ်တွင် ဓာတုအခိုးအငွေ့များစုပုံခြင်းကို အသုံးပြုသည်။ ၎င်းတို့တွင် လျှပ်စစ်ကားများ၊ photovoltaics နှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုသည့် လျှပ်ကူးနိုင်သော ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာတစ်ခုပေါ်တွင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial အလွှာကို ပါဝါကိရိယာများအဖြစ် ပြုလုပ်နိုင်သည်။ semi- insulating တွင် gallium nitride epitaxial အလွှာကို ကြီးထွားစေသည်။ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာ5G ဆက်သွယ်ရေးနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် အသုံးပြုနိုင်သော ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းကိရိယာများအဖြစ် ထပ်မံပြုလုပ်နိုင်သည်။

ယခုအချိန်တွင်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာများသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်လုပ်ငန်းကွင်းဆက်တွင် နည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာ အတားအဆီးအမြင့်မားဆုံးရှိပြီး ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာများသည် ထုတ်လုပ်ရန်အခက်ခဲဆုံးဖြစ်သည်။

SiC ၏ ထုတ်လုပ်မှုဆိုင်ရာ ပိတ်ဆို့မှုများကို လုံး၀ဖြေရှင်းနိုင်ခြင်းမရှိသေးဘဲ ကုန်ကြမ်းကျောက်သလင်းတိုင်များ၏ အရည်အသွေးမှာ မတည်မငြိမ်ဖြစ်ပြီး SiC စက်ပစ္စည်းများ၏ ကုန်ကျစရိတ်ကြီးမြင့်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည့် အထွက်နှုန်းပြဿနာရှိသည်။ စီလီကွန်ပစ္စည်းသည် သလင်းကျောက်အဖြစ်ပေါက်ရန် ပျမ်းမျှ ၃ ရက်သာ ကြာသော်လည်း ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲတစ်လုံးအတွက် တစ်ပတ်ကြာသည်။ ယေဘူယျအားဖြင့် ဆီလီကွန်သလင်းကျောက်တံသည် အရှည် 200 စင်တီမီတာအထိ ကြီးထွားနိုင်သော်လည်း ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲတုံးသည် အရှည် 2 စင်တီမီတာသာ ကြီးထွားနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ SiC ကိုယ်တိုင်က မာကျောပြီး ကြွပ်ဆတ်သော ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး ထုတ်ကုန်အထွက်နှုန်းနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို ထိခိုက်စေသည့် သမားရိုးကျစက်မှုဖြတ်တောက်ခြင်း wafer dicing ကိုအသုံးပြုသောအခါတွင် ၎င်းနှင့်ပြုလုပ်ထားသော wafer များသည် အစွန်းအထင်းဖြစ်နိုင်ခြေများပါသည်။ SiC အလွှာများသည် သမားရိုးကျ ဆီလီကွန်ထည့်သည့်ပစ္စည်းများနှင့် အလွန်ကွာခြားပြီး စက်ပစ္စည်းများ၊ လုပ်ငန်းစဉ်များ၊ ဖြတ်တောက်ခြင်းအထိ အရာအားလုံးသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို ကိုင်တွယ်ရန် တီထွင်ဖန်တီးထားရန် လိုအပ်ပါသည်။

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်စက်မှုလုပ်ငန်းကွင်းဆက်ကို အဓိကအားဖြင့် အလွှာလေးခု၊ အလွှာပါး၊ epitaxy၊ ကိရိယာများနှင့် အပလီကေးရှင်းများဖြင့် ခွဲခြားထားသည်။ ဆပ်ပြာပစ္စည်းများသည် စက်မှုလုပ်ငန်းကွင်းဆက်၏ အခြေခံအုတ်မြစ်ဖြစ်သည်၊ epitaxial ပစ္စည်းများသည် စက်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်ခြင်းအတွက် သော့ချက်ဖြစ်သည်၊ စက်ပစ္စည်းများသည် စက်မှုကွင်းဆက်၏အဓိကဖြစ်ပြီး၊ အသုံးချပရိုဂရမ်များသည် စက်မှုဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် မောင်းနှင်အားဖြစ်သည်။ အထက်ပိုင်းစက်မှုလုပ်ငန်းသည် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအငွေ့ခွဲခြင်းနည်းလမ်းများနှင့် အခြားနည်းလမ်းများမှတစ်ဆင့် အမှုန်အမွှားပစ္စည်းများပြုလုပ်ရန် ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းများကို အသုံးပြုကာ ဓာတုအငွေ့ထုတ်ခြင်းနည်းလမ်းများနှင့် epitaxial ပစ္စည်းများကြီးထွားလာစေရန် အခြားနည်းလမ်းများကို အသုံးပြုသည်။ အလယ်အလတ်စက်မှုလုပ်ငန်းသည် ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းကိရိယာများ၊ ပါဝါကိရိယာများနှင့် အခြားကိရိယာများပြုလုပ်ရန် ရေအောက်ပိုင်း 5G ဆက်သွယ်ရေးတွင် အသုံးပြုသည့် အခြားစက်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုသည်။ လျှပ်စစ်ကားများ၊ ရထားလမ်းဖြတ်သန်းခြင်းစသည်ဖြင့်၊ ၎င်းတို့အနက်၊ အလွှာနှင့် epitaxy သည် လုပ်ငန်းကွင်းဆက်ကုန်ကျစရိတ်၏ 60% အတွက်ဖြစ်ပြီး စက်မှုကွင်းဆက်၏ အဓိကတန်ဖိုးဖြစ်သည်။

SiC အလွှာ- SiC ပုံဆောင်ခဲများကို Lely နည်းလမ်းဖြင့် ထုတ်လုပ်သည်။ နိုင်ငံတကာ ပင်မထုတ်ကုန်များသည် 4 လက်မမှ 6 လက်မအထိ ကူးပြောင်းနေပြီး 8 လက်မအရွယ် လျှပ်ကူးပစ္စည်းအောက်ခံပစ္စည်းများကို တီထွင်ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။ အိမ်တွင်းအလွှာများသည် အဓိကအားဖြင့် ၄ လက်မဖြစ်သည်။ ရှိပြီးသား 6 လက်မအရွယ် ဆီလီကွန် wafer ထုတ်လုပ်မှုလိုင်းများကို SiC ကိရိယာများထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အဆင့်မြှင့်တင်ပြီး အသွင်ပြောင်းနိုင်သောကြောင့် 6 လက်မအရွယ် SiC အလွှာများ၏ မြင့်မားသောစျေးကွက်ဝေစုကို အချိန်ကြာမြင့်စွာ ထိန်းသိမ်းထားမည်ဖြစ်သည်။

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာ၏ လုပ်ငန်းစဉ်သည် ရှုပ်ထွေးပြီး ထုတ်လုပ်ရန် ခက်ခဲသည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာသည် ကာဗွန်နှင့် ဆီလီကွန်ဒြပ်စင်နှစ်ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည့် ဒြပ်စင်တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်မျိုးဖြစ်သည်။ လက်ရှိတွင် စက်မှုလုပ်ငန်းသည် သန့်စင်သော ကာဗွန်အမှုန့်နှင့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်မှုန့်ကို ပေါင်းစပ်ရန် ကုန်ကြမ်းအဖြစ် အဓိကအားဖြင့် သန့်စင်မှုမြင့်မားသော ဆီလီကွန်မှုန့်ကို အသုံးပြုသည်။ အထူးအပူချိန်အကွက်အောက်တွင်၊ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုမီးဖိုတွင် အရွယ်အစားအမျိုးမျိုးရှိ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို အရွယ်ရောက်ပြီးသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအခိုးအငွေ့ကူးစက်မှုနည်းလမ်း (PVT နည်းလမ်း) ကို အသုံးပြုသည်။ အဆိုပါ crystal ingot သည် နောက်ဆုံးတွင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာကိုထုတ်လုပ်ရန်၊ မြေပြင်၊ ပွတ်တိုက်ခြင်း၊ သန့်စင်ခြင်းနှင့် အခြားသော လုပ်ငန်းစဉ်များစွာကို လုပ်ဆောင်ပြီးဖြစ်သည်။