ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସିସି ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ପାଉଡର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ଶାରୀରିକ ବାଷ୍ପ ପରିବହନ ହେଉଛି ବର୍ତ୍ତମାନର ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତ ଶିଳ୍ପାୟନ ପଦ୍ଧତି | PVT ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପଦ୍ଧତି ପାଇଁ,ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡର୍ |ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ବହୁତ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ | ସମସ୍ତ ପାରାମିଟରଗୁଡିକସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡର୍ |ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ବ electrical ଦୁତିକ ଗୁଣର ଗୁଣକୁ ସିଧାସଳଖ ପ୍ରଭାବିତ କରେ | ସାମ୍ପ୍ରତିକ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକରେ, ସାଧାରଣତ used ବ୍ୟବହୃତ |ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡର୍ |ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପଦ୍ଧତି |
ସ୍ -ୟଂ ପ୍ରସାରିତ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପଦ୍ଧତି ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ବ୍ୟବହାର କରି ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଆରମ୍ଭ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଉତ୍ତାପ ଦେଇଥାଏ, ଏବଂ ତା’ପରେ ନିଜସ୍ୱ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଉତ୍ତାପକୁ ବ୍ୟବହାର କରି ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ପଦାର୍ଥକୁ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମାପ୍ତ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେଇଥାଏ | ତଥାପି, ଯେହେତୁ ସି ଏବଂ ସି ର ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କମ୍ ଉତ୍ତାପ ଛାଡିଥାଏ, ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ବଜାୟ ରଖିବା ପାଇଁ ଅନ୍ୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକୁ ଯୋଗ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ | ତେଣୁ, ଅନେକ ପଣ୍ଡିତ ଏକ ସକ୍ରିୟକାରୀ ପରିଚୟ ଦେଇ ଏହି ଆଧାରରେ ଏକ ଉନ୍ନତ ଆତ୍ମ-ପ୍ରଚାର ପ୍ରସାର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପଦ୍ଧତି ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଇଛନ୍ତି | ସ୍ prop- ପ୍ରଚାର ପ୍ରଣାଳୀ କାର୍ଯ୍ୟକାରୀ କରିବା ଅପେକ୍ଷାକୃତ ସହଜ, ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପାରାମିଟରଗୁଡିକ ସ୍ଥିର ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ସହଜ ଅଟେ | ବୃହତ ଆକାରର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ଶିଳ୍ପାୟନର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରେ |

1999 ମସିହାରୁ, ବ୍ରିଜପୋର୍ଟ ସିନ୍ଥେସାଇଜ୍ କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲା ​​|SiC ପାଉଡର |, କିନ୍ତୁ ଏହା କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ଇଥୋକ୍ସିସିଲାନ ଏବଂ ଫେନୋଲ ରଜନୀ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲା, ଯାହା ମହଙ୍ଗା ପଡିଥିଲା ​​| ଗାଓ ପାନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସି ପାଉଡର ଏବଂ ସି ପାଉଡରକୁ ସିନ୍ଥାଇଜ୍ କରିବା ପାଇଁ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ |SiC ପାଉଡର |ଏକ ଆର୍ଗନ୍ ବାତାବରଣରେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା | ନିଙ୍ଗ ଲୀନା ବଡ଼-କଣିକା ପ୍ରସ୍ତୁତ କଲେ |SiC ପାଉଡର |ଦ୍ secondary ିତୀୟ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ଦ୍ୱାରା |

ଚାଇନା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି ଗ୍ରୁପ୍ କର୍ପୋରେସନ୍ ଦ୍ Research ିତୀୟ ଅନୁସନ୍ଧାନ ପ୍ରତିଷ୍ଠାନ ଦ୍ developed ାରା ବିକଶିତ ହୋଇଥିବା ମଧ୍ୟମ-ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଇନଡକ୍ସନ୍ ଗରମ ଚୁଲା ସିଲିକନ୍ ପାଉଡର ଏବଂ କାର୍ବନ ପାଉଡରକୁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଷ୍ଟୋଇଚିଓମେଟ୍ରିକ ଅନୁପାତରେ ସମାନ ଭାବରେ ମିଶ୍ରଣ କରି ଏକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍ ରେ ରଖେ | Theଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍ |ଗରମ ପାଇଁ ଏକ ମଧ୍ୟମ-ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଇନଡକ୍ସନ୍ ଗରମ ଚୁଲିରେ ରଖାଯାଏ, ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା ପରିବର୍ତ୍ତନ ଯଥାକ୍ରମେ ନିମ୍ନ-ତାପମାତ୍ରା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସିନ୍ଥାଇଜ୍ ଏବଂ ରୂପାନ୍ତର କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ଯେହେତୁ ନିମ୍ନ-ତାପମାତ୍ରା ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ β-SiC ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ତାପମାତ୍ରା Si ର ଅସ୍ଥିରତା ତାପମାତ୍ରା ଠାରୁ କମ୍, ଉଚ୍ଚ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନରେ β-SiC ର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ଆତ୍ମ-ପ୍ରସାରକୁ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିପାରିବ | Arg-SiC ର ସିନ୍ଥେସିସରେ ଆର୍ଗନ୍, ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଏବଂ HCl ଗ୍ୟାସ୍ ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରଣାଳୀ କ୍ଷୟକୁ ରୋକିଥାଏ |SiC ପାଉଡର |ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ଏବଂ α-SiC ପାଉଡରରେ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ପରିମାଣକୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ହ୍ରାସ କରିପାରେ |

ସିଲାନ ଗ୍ୟାସକୁ ସିଲିକନ୍ କଞ୍ଚାମାଲ ଏବଂ କାର୍ବନ ପାଉଡର କାର୍ବନ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରି ଶାଣ୍ଡୋଙ୍ଗ ଟିଆନୁ ଏକ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ଡିଜାଇନ୍ କରିଥିଲେ | ପ୍ରବର୍ତ୍ତିତ କଞ୍ଚାମାଲ ଗ୍ୟାସର ପରିମାଣ ଦୁଇ-ସୋପାନ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ adjust ାରା ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୋଇଥିଲା ଏବଂ ଅନ୍ତିମ ସିନ୍ଥେସାଇଜଡ୍ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ କଣିକା ଆକାର 50 ରୁ 5 000 ଓମ୍ ମଧ୍ୟରେ ଥିଲା |

 

ପାଉଡର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କାରକ |

 

1.1 ସ୍ଫଟିକ୍ ବୃଦ୍ଧିରେ ପାଉଡର କଣିକା ଆକାରର ପ୍ରଭାବ |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡରର କଣିକା ଆକାର ପରବର୍ତ୍ତୀ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ବୃଦ୍ଧି ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ | PVT ପଦ୍ଧତି ଦ୍ Si ାରା SiC ଏକକ ସ୍ଫଟିକର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ମୁଖ୍ୟତ the ଗ୍ୟାସ୍ ଫେଜ୍ ଉପାଦାନରେ ସିଲିକନ୍ ଏବଂ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳର ମୋଲାର ଅନୁପାତ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରି ହାସଲ ହୁଏ, ଏବଂ ଗ୍ୟାସ୍ ଫେଜ୍ ଉପାଦାନରେ ସିଲିକନ୍ ଏବଂ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳର ଅନୁପାତ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡରର କଣିକା ଆକାର ସହିତ ଜଡିତ | । କଣିକା ଆକାରର ହ୍ରାସ ସହିତ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରଣାଳୀର ସମୁଦାୟ ଚାପ ଏବଂ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ଅନୁପାତ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥାଏ | ଯେତେବେଳେ କଣିକାର ଆକାର 2-3 ମିମିରୁ 0.06 ମିଲିମିଟରକୁ କମିଯାଏ, ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ଅନୁପାତ 1.3 ରୁ 4.0 କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥାଏ | ଯେତେବେଳେ କଣିକା ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପରିମାଣରେ ଛୋଟ ହୁଏ, ସି ଆଂଶିକ ଚାପ ବ increases େ, ଏବଂ ବ growing ୁଥିବା ସ୍ଫଟିକ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ସି ଫିଲ୍ମର ଏକ ସ୍ତର ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ଯାହା ଗ୍ୟାସ୍-ତରଳ-କଠିନ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଯାହା ପଲିମୋର୍ଫିଜିମ୍, ପଏଣ୍ଟ ତ୍ରୁଟି ଏବଂ ରେଖା ତ୍ରୁଟି ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ | ସ୍ଫଟିକରେ ତେଣୁ, ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡରର କଣିକା ଆକାର ଭଲ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ |

ଏହା ସହିତ, ଯେତେବେଳେ SiC ପାଉଡର କଣିକାର ଆକାର ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଛୋଟ, ପାଉଡର ଶୀଘ୍ର କ୍ଷୟ ହୋଇଯାଏ, ଫଳସ୍ୱରୂପ SiC ଏକକ ସ୍ଫଟିକଗୁଡିକର ଅତ୍ୟଧିକ ବୃଦ୍ଧି ଘଟିଥାଏ | ଗୋଟିଏ ପଟେ, ସିସି ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧିର ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପରିବେଶରେ, ସିନ୍ଥେସିସ୍ ଏବଂ କ୍ଷୟ ହେବାର ଦୁଇଟି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏକାସାଙ୍ଗରେ କରାଯାଏ | ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡର ଗ୍ୟାସ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଏବଂ କାର୍, ସି, ସି 2 ସି, ସିସି 2 ଭଳି କଠିନ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ କାର୍ବନ ସୃଷ୍ଟି କରିବ, ଯାହାଫଳରେ ପଲିକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ପାଉଡରର ଗମ୍ଭୀର କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ଏବଂ କ୍ରିଷ୍ଟାଲରେ କାର୍ବନ ଇନକ୍ଲୁସନ୍ ଗଠନ ହୁଏ; ଅନ୍ୟ ପଟେ, ଯେତେବେଳେ ପାଉଡରର କ୍ଷୟ ହାର ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଦ୍ରୁତ ହୁଏ, ବ Si ଼ିଥିବା ସିସି ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକର ସ୍ଫଟିକ୍ ସଂରଚନା ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୋଇପାରେ, ଯାହା ବ Si ିଥିବା SiC ଏକକ ସ୍ଫଟିକର ଗୁଣକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା କଷ୍ଟକର ହୋଇଯାଏ |

 

1.2 ସ୍ଫଟିକ୍ ବୃଦ୍ଧିରେ ପାଉଡର ସ୍ଫଟିକ୍ ଫର୍ମର ପ୍ରଭାବ |

PVT ପଦ୍ଧତି ଦ୍ Si ାରା SiC ଏକକ ସ୍ଫଟିକର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଏକ ସବ୍ଲିମିସନ୍-ପୁନ ry ସ୍ଥାପନ ପ୍ରକ୍ରିୟା | ସିସି କଞ୍ଚାମାଲର ସ୍ଫଟିକ୍ ରୂପ ସ୍ଫଟିକ୍ ବୃଦ୍ଧି ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ | ପାଉଡର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ନିମ୍ନ କୋଷର ଘନ ଗଠନ ସହିତ ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ (β-SiC) ଏବଂ ୟୁନିଟ୍ ସେଲର ଷୋଡଶାଳିଆ ଗଠନ ସହିତ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ (α-SiC) ମୁଖ୍ୟତ produced ଉତ୍ପାଦିତ ହେବ | । ସେଠାରେ ଅନେକ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ଫର୍ମ ଏବଂ ଏକ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପରିସର ଅଛି | ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, 3C-SiC 1900 ° C ରୁ ଅଧିକ ତାପମାତ୍ରାରେ ଷୋଡଶାଳିଆ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପଲିମୋର୍ଫରେ ଅର୍ଥାତ୍ 4H / 6H-SiC ରେ ପରିଣତ ହେବ |

ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ, ଯେତେବେଳେ କ୍ରିଷ୍ଟାଲ ବ grow ିବା ପାଇଁ β-SiC ପାଉଡର ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ମୋଲାର ଅନୁପାତ 5.5 ରୁ ଅଧିକ ହୋଇଥାଏ, ଯେତେବେଳେ α- ସିସି ପାଉଡର ସ୍ଫଟିକ ବ grow ାଇବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ମୋଲାର ଅନୁପାତ 1.2 ଅଟେ | ଯେତେବେଳେ ତାପମାତ୍ରା ବ, େ, କ୍ରୁସିବଲ୍ ରେ ଏକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ | ଏହି ସମୟରେ, ଗ୍ୟାସ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ମୋଲାର ଅନୁପାତ ବଡ଼ ହୋଇଯାଏ, ଯାହା ସ୍ଫଟିକ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ଅନୁକୂଳ ନୁହେଁ | ଏଥିସହ, କାର୍ବନ, ସିଲିକନ୍, ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ସହିତ ଅନ୍ୟ ଗ୍ୟାସ୍ ଫେଜ୍ ଅପରିଷ୍କାରତା, ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସହଜରେ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ | ଏହି ଅପରିଷ୍କାରର ଉପସ୍ଥିତି ସ୍ଫଟିକ୍ ମାଇକ୍ରୋଟ୍ୟୁବ୍ ଏବଂ ଭଏଡ୍ ସୃଷ୍ଟି କରେ | ତେଣୁ, ପାଉଡର ସ୍ଫଟିକ୍ ଫର୍ମକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ |

 

1.3 ସ୍ଫଟିକ୍ ବୃଦ୍ଧି ଉପରେ ପାଉଡର ଅପରିଷ୍କାରର ପ୍ରଭାବ |

SiC ପାଉଡରରେ ଥିବା ଅପରିଷ୍କାର ବିଷୟ ସ୍ଫଟିକ୍ ବୃଦ୍ଧି ସମୟରେ ସ୍ୱତ aneous ପ୍ରବୃତ୍ତ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟେସନ୍ ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ | ଅପରିଷ୍କାର ବିଷୟବସ୍ତୁ ଯେତେ ଅଧିକ, ସ୍ଫଟିକ୍ ସ୍ ont ତ ane ସ୍ପୃତ ଭାବରେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିଏଟ୍ ହେବାର ସମ୍ଭାବନା କମ୍ | SiC ପାଇଁ, ମୁଖ୍ୟ ଧାତୁ ଅପରିଷ୍କାରରେ ବି, ଅଲ୍, ଭି, ଏବଂ ନି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଯାହା ସିଲିକନ୍ ପାଉଡର ଏବଂ କାର୍ବନ ପାଉଡର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ସମୟରେ ସାଧନ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଦ୍ୱାରା ପରିଚିତ ହୋଇପାରେ | ସେଥିମଧ୍ୟରୁ, ବି ଏବଂ ଅଲ୍ ହେଉଛି ସିସିରେ ମୁଖ୍ୟ ଅସ୍ଥାୟୀ ଶକ୍ତି ସ୍ତରର ଗ୍ରହଣକାରୀ ଅଶୁଦ୍ଧତା, ଯାହାଫଳରେ SiC ପ୍ରତିରୋଧକତା ହ୍ରାସ ପାଇଲା | ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଧାତୁ ଅପରିଷ୍କାରତା ଅନେକ ଶକ୍ତି ସ୍ତରର ପରିଚୟ ଦେବ, ଫଳସ୍ୱରୂପ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ସିସି ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକଗୁଡିକର ଅସ୍ଥିର ବ electrical ଦୁତିକ ଗୁଣ ସୃଷ୍ଟି ହେବ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସେମି-ଇନସୁଲେଟିଂ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ର ବ electrical ଦୁତିକ ଗୁଣ ଉପରେ ଅଧିକ ପ୍ରଭାବ ପକାଇବ | ତେଣୁ, ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡର୍ ଯଥାସମ୍ଭବ ସିନ୍ଥାଇଜ୍ ହେବା ଜରୁରୀ |

 

1.4 ସ୍ଫଟିକ୍ ବୃଦ୍ଧିରେ ପାଉଡରରେ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ପଦାର୍ଥର ପ୍ରଭାବ |

ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ସାମଗ୍ରୀର ସ୍ତର ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟର ପ୍ରତିରୋଧକତା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ | ପ୍ରମୁଖ ଉତ୍ପାଦକମାନେ ପାଉଡର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟରେ ପରିପକ୍ୱ ସ୍ଫଟିକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅନୁଯାୟୀ ସିନ୍ଥେଟିକ୍ ପଦାର୍ଥରେ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ଡୋପିଂ ଏକାଗ୍ରତାକୁ ସଜାଡ଼ିବା ଆବଶ୍ୟକ କରନ୍ତି | ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସେମି-ଇନସୁଲେଟିଂ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସାମରିକ ମୂଳ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ପ୍ରତିଜ୍ଞାକାରୀ ସାମଗ୍ରୀ | ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିରୋଧକତା ଏବଂ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ବ electrical ଦୁତିକ ଗୁଣ ସହିତ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସେମି-ଇନସୁଲେଟିଂ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ବ grow ାଇବାକୁ, ସବଷ୍ଟ୍ରେଟରେ ଥିବା ମୁଖ୍ୟ ଅପରିଷ୍କାର ନାଇଟ୍ରୋଜେନର ବିଷୟବସ୍ତୁକୁ ନିମ୍ନ ସ୍ତରରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ | କଣ୍ଡକ୍ଟିଭ୍ ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଗୁଡିକ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁକୁ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଅଧିକ ଏକାଗ୍ରତାରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବାକୁ ଆବଶ୍ୟକ କରେ |

 

ପାଉଡର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପାଇଁ କି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ର ବିଭିନ୍ନ ବ୍ୟବହାର ପରିବେଶ ହେତୁ, ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପାଉଡର୍ ପାଇଁ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ଟେକ୍ନୋଲୋଜିର ମଧ୍ୟ ଭିନ୍ନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅଛି | N- ପ୍ରକାରର କଣ୍ଡକ୍ଟିଭ୍ ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପାଉଡର୍ ପାଇଁ, ଉଚ୍ଚ ଅପରିଷ୍କାର ଶୁଦ୍ଧତା ଏବଂ ଏକକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଆବଶ୍ୟକ | ଯେତେବେଳେ ସେମି-ଇନସୁଲେଟିଂ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପାଉଡର୍ ପାଇଁ, ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ ଉପରେ କଡା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଆବଶ୍ୟକ |

 

2.1 ପାଉଡର କଣିକା ଆକାର ନିୟନ୍ତ୍ରଣ |

2.1.1 ସିନ୍ଥେସିସ୍ ତାପମାତ୍ରା |

ଅନ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅବସ୍ଥାକୁ ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରଖି, 1900 ℃, 2000 ℃, 2100 and, ଏବଂ 2200 of ର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା SiC ପାଉଡରଗୁଡିକ ନମୁନା କରାଯାଇ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥିଲା | ଚିତ୍ର 1 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ 1900 at ରେ କଣିକାର ଆକାର 250 ~ 600 μm, ଏବଂ 2000 at ରେ କଣିକାର ଆକାର 600 ~ 850 μm କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥାଏ ଏବଂ କଣିକାର ଆକାର ଯଥେଷ୍ଟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ | ଯେତେବେଳେ ତାପମାତ୍ରା 2100 to କୁ ବ continues ଼ିବାରେ ଲାଗେ, SiC ପାଉଡରର କଣିକା ଆକାର 850 ~ 2360 μm, ଏବଂ ବୃଦ୍ଧି କୋମଳ ହେବାକୁ ଲାଗେ | 2200 at ରେ SiC ର କଣିକା ଆକାର ପ୍ରାୟ 2360 μm ରେ ସ୍ଥିର ଅଟେ | 1900 from ରୁ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି SiC କଣିକା ଆକାର ଉପରେ ଏକ ସକରାତ୍ମକ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ | ଯେତେବେଳେ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ତାପମାତ୍ରା 2100 from ରୁ ବ continues ିବାରେ ଲାଗେ, କଣିକାର ଆକାର ଆଉ ବିଶେଷ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ ନାହିଁ | ତେଣୁ, ଯେତେବେଳେ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ତାପମାତ୍ରା 2100 set ସେଟ୍ ହୋଇଯାଏ, ଏକ ବୃହତ କଣିକା ଆକାର କମ୍ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାରରେ ସିନ୍ଥାଇଜ୍ ହୋଇପାରେ |

 

2.1.2 ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟ |

ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅବସ୍ଥା ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହିଥାଏ, ଏବଂ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟ ଯଥାକ୍ରମେ 4 ଘଣ୍ଟା, 8 ଘଣ୍ଟା, ଏବଂ 12 ଘଣ୍ଟା ସେଟ୍ ହୋଇଛି | ଉତ୍ପାଦିତ SiC ପାଉଡର ନମୁନା ବିଶ୍ଳେଷଣ ଚିତ୍ର 2 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | ଏହା ଜଣାପଡିଛି ଯେ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟର SiC ର କଣିକା ଆକାର ଉପରେ ଏକ ମହତ୍ effect ପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପଡିଥାଏ | ଯେତେବେଳେ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟ 4 ଘଣ୍ଟା, କଣିକାର ଆକାର ମୁଖ୍ୟତ 200 200 μm ରେ ବଣ୍ଟନ ହୁଏ | ଯେତେବେଳେ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟ 8 ଘଣ୍ଟା, ସିନ୍ଥେଟିକ୍ କଣିକାର ଆକାର ଯଥେଷ୍ଟ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥାଏ, ମୁଖ୍ୟତ about ପ୍ରାୟ 1 000 μm ରେ ବଣ୍ଟନ ହୁଏ | ଯେହେତୁ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟ ବ continues ିବାରେ ଲାଗିଛି, କଣିକାର ଆକାର ଆହୁରି ବ increases ିଥାଏ, ମୁଖ୍ୟତ about ପ୍ରାୟ 2 000 μm ରେ ବଣ୍ଟନ କରାଯାଇଥିଲା |

 

2.1.3 କଞ୍ଚାମାଲ କଣିକା ଆକାରର ପ୍ରଭାବ |

ଘରୋଇ ସିଲିକନ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଉତ୍ପାଦନ ଶୃଙ୍ଖଳା ଧୀରେ ଧୀରେ ଉନ୍ନତ ହେବା ସହିତ ସିଲିକନ୍ ସାମଗ୍ରୀର ଶୁଦ୍ଧତା ମଧ୍ୟ ଆହୁରି ଉନ୍ନତ ହୁଏ | ବର୍ତ୍ତମାନ, ସିନ୍ଥେସିସରେ ବ୍ୟବହୃତ ସିଲିକନ୍ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡିକ ମୁଖ୍ୟତ gran ଗ୍ରାନୁଲାର୍ ସିଲିକନ୍ ଏବଂ ପାଉଡର ସିଲିକନରେ ବିଭକ୍ତ, ଚିତ୍ର 3 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପରୀକ୍ଷଣ କରିବା ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ସିଲିକନ୍ କଞ୍ଚାମାଲ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା | ସିନ୍ଥେଟିକ୍ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର ତୁଳନା ଚିତ୍ର 4 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ବ୍ଲକ୍ ସିଲିକନ୍ କଞ୍ଚାମାଲ ବ୍ୟବହାର କରିବା ସମୟରେ, ଉତ୍ପାଦରେ ବହୁ ପରିମାଣର ସି ଉପାଦାନ ଉପସ୍ଥିତ | ଦ୍ୱିତୀୟ ଥର ପାଇଁ ସିଲିକନ୍ ବ୍ଲକ୍ ଚୂର୍ଣ୍ଣ ହେବା ପରେ ସିନ୍ଥେଟିକ୍ ଉତ୍ପାଦରେ ଥିବା ସି ଉପାଦାନ ଯଥେଷ୍ଟ କମିଯାଏ, କିନ୍ତୁ ଏହା ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବିଦ୍ୟମାନ ଅଛି | ଶେଷରେ, ସିଲିକନ୍ ପାଉଡର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଏବଂ ଉତ୍ପାଦରେ କେବଳ SiC ଉପସ୍ଥିତ | ଏହାର କାରଣ ହେଉଛି ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ବଡ଼ ଆକାରର ଗ୍ରାନୁଲାର୍ ସିଲିକନ୍ ପ୍ରଥମେ ଭୂପୃଷ୍ଠ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଅତିକ୍ରମ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ କରେ ଏବଂ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଭୂପୃଷ୍ଠରେ ସିନ୍ଥାଇଜ୍ ହୁଏ, ଯାହା ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସି ପାଉଡରକୁ C ପାଉଡର ସହିତ ମିଶିବାରେ ରୋକିଥାଏ | ତେଣୁ, ଯଦି ବ୍ଲକ୍ ସିଲିକନ୍ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ତେବେ ଏହାକୁ ଚୂର୍ଣ୍ଣ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ୍ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡର ପାଇବା ପାଇଁ ଦ୍ secondary ିତୀୟ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅଧୀନରେ ରହିବା ଆବଶ୍ୟକ |

 

2.2 ପାଉଡର ସ୍ଫଟିକ୍ ଫର୍ମ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ |

 

2.୦ ..1.୦। ସିନ୍ଥେସିସ୍ ତାପମାତ୍ରାର ପ୍ରଭାବ

ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅବସ୍ଥା ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରଖିବା, ସିନ୍ଥେସିସ୍ ତାପମାତ୍ରା 1500 ℃, 1700 ℃, 1900 and, ଏବଂ 2100 and ଅଟେ, ଏବଂ ଉତ୍ପାଦିତ SiC ପାଉଡର ନମୁନା କରାଯାଇ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥାଏ | ଚିତ୍ର 5 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, β-SiC ପୃଥିବୀ ହଳଦିଆ, ଏବଂ α-SiC ହାଲୁକା ଅଟେ | ସିନ୍ଥେସାଇଜଡ୍ ପାଉଡରର ରଙ୍ଗ ଏବଂ ମର୍ଫୋଲୋଜି ଉପରେ ନଜର ରଖି ଏହା ସ୍ଥିର ହୋଇପାରିବ ଯେ ସିନ୍ଥେସାଇଜଡ୍ ଉତ୍ପାଦ 1500 ℃ ଏବଂ 1700 temperature ତାପମାତ୍ରାରେ β-SiC ଅଟେ | 1900 At ରେ, ରଙ୍ଗ ହାଲୁକା ହୋଇଯାଏ, ଏବଂ ଷୋଡଶାଳିଆ କଣିକା ଦେଖାଯାଏ, ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ ତାପମାତ୍ରା 1900 to କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ପରେ ଏକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ, ଏବଂ β-SiC ର ଏକ ଅଂଶ α-SiC ରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ | ଯେତେବେଳେ ତାପମାତ୍ରା 2100 to କୁ ବ continues ିବାରେ ଲାଗେ, ଏହା ଦେଖାଗଲା ଯେ ସିନ୍ଥାଇଜଡ୍ କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ସ୍ୱଚ୍ଛ ଏବଂ α-SiC ମୂଳତ। ରୂପାନ୍ତରିତ ହୋଇଛି |

 

୨.୨ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟର ପ୍ରଭାବ |

ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅବସ୍ଥା ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହିଥାଏ, ଏବଂ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟ ଯଥାକ୍ରମେ 4h, 8h, ଏବଂ 12h ରେ ସେଟ୍ ହୋଇଛି | ଉତ୍ପାଦିତ SiC ପାଉଡର ନମୁନା ଏବଂ ଡିଫ୍ରାକ୍ଟୋମିଟର (XRD) ଦ୍ୱାରା ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥାଏ | ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ଚିତ୍ର 6 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | ସିସି ପାଉଡର ଦ୍ୱାରା ସିନ୍ଥାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା ଉତ୍ପାଦ ଉପରେ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟର ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପ୍ରଭାବ ଅଛି | ଯେତେବେଳେ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟ 4 ଘଣ୍ଟା ଏବଂ 8 ଘଣ୍ଟା, ସିନ୍ଥେଟିକ୍ ଉତ୍ପାଦ ମୁଖ୍ୟତ 6 6H-SiC ଅଟେ; ଯେତେବେଳେ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟ 12 ଘଣ୍ଟା, 15R-SiC ଉତ୍ପାଦରେ ଦେଖାଯାଏ |

 

2.2.3 କଞ୍ଚାମାଲ ଅନୁପାତର ପ୍ରଭାବ |

ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହିଥାଏ, ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ପଦାର୍ଥର ପରିମାଣ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥାଏ ଏବଂ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପରୀକ୍ଷଣ ପାଇଁ ଅନୁପାତ ଯଥାକ୍ରମେ 1.00, 1.05, 1.10 ଏବଂ 1.15 ଅଟେ | ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ଚିତ୍ର 7 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି |

XRD ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମରୁ, ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ ଯେତେବେଳେ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ଅନୁପାତ 1.05 ରୁ ଅଧିକ, ଉତ୍ପାଦରେ ଅତିରିକ୍ତ ସି ଦେଖାଯାଏ, ଏବଂ ଯେତେବେଳେ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ଅନୁପାତ 1.05 ରୁ କମ୍ ହୁଏ, ସେତେବେଳେ ଅତିରିକ୍ତ C ଦେଖାଯାଏ | ଯେତେବେଳେ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ଅନୁପାତ 1.05 ହୁଏ, ସିନ୍ଥେଟିକ୍ ଉତ୍ପାଦରେ ଥିବା ମାଗଣା କାର୍ବନ୍ ମ ically ଳିକ ଭାବରେ ବିଲୋପ ହୁଏ, ଏବଂ କ free ଣସି ମାଗଣା ସିଲିକନ୍ ଦେଖାଯାଏ ନାହିଁ | ତେଣୁ, ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସିସି ସିନ୍ଥାଇଜ୍ କରିବା ପାଇଁ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ଅନୁପାତର ପରିମାଣ ଅନୁପାତ 1.05 ହେବା ଉଚିତ |

 

3.3 ପାଉଡରରେ କମ୍ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ପଦାର୍ଥର ନିୟନ୍ତ୍ରଣ |

2.3.1 ସିନ୍ଥେଟିକ୍ କଞ୍ଚାମାଲ |

ଏହି ପରୀକ୍ଷଣରେ ବ୍ୟବହୃତ କଞ୍ଚାମାଲ ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା କାର୍ବନ ପାଉଡର ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସିଲିକନ୍ ପାଉଡର ଯାହା ମଧ୍ୟମ ବ୍ୟାସ 20 μm | ସେମାନଙ୍କର ଛୋଟ କଣିକା ଆକାର ଏବଂ ବୃହତ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠଭୂମି ହେତୁ, ସେମାନେ ବାୟୁରେ N2 ଶୋଷିବା ସହଜ | ପାଉଡରକୁ ସିନ୍ଥାଇଜ୍ କରିବାବେଳେ ଏହାକୁ ପାଉଡରର ସ୍ଫଟିକ୍ ରୂପରେ ଅଣାଯିବ | N- ପ୍ରକାରର ସ୍ଫଟିକଗୁଡିକର ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ, ପାଉଡରରେ N2 ର ଅସମାନ ଡୋପିଂ ସ୍ଫଟିକର ଅସମାନ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ନେଇଥାଏ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ୍ ଆକାରରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ମଧ୍ୟ କରିଥାଏ | ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ଆରମ୍ଭ ହେବା ପରେ ସିନ୍ଥେସାଇଜଡ୍ ପାଉଡରର ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ପରିମାଣ ଯଥେଷ୍ଟ କମ୍ ଅଟେ | ଏହାର କାରଣ ହେଉଛି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକର ପରିମାଣ କମ୍ ଅଟେ | ଯେତେବେଳେ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ପାଉଡର ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ପାଉଡରରେ N2 ଆଡର୍ସଡ୍ ହୋଇଯାଏ ଏବଂ ଭୂପୃଷ୍ଠରୁ କ୍ଷୟ ହୁଏ, H2 ଏହାର ଛୋଟ ଭଲ୍ୟୁମ୍ ସହିତ ପାଉଡର ମଧ୍ୟରେ ବ୍ୟବଧାନରେ ବିସ୍ତାର ହୁଏ, N2 ର ସ୍ଥିତିକୁ ବଦଳାଇଲା, ଏବଂ N2 ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ସମୟରେ କ୍ରୁସିବଲ୍ ରୁ ରକ୍ଷା ପାଇଲା, ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ ଅପସାରଣ କରିବାର ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ହାସଲ କରିବା |

 

2.3.2 ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡରର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ସମୟରେ, ଯେହେତୁ କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ଏବଂ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ ପରମାଣୁର ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ ସମାନ, ନାଇଟ୍ରୋଜେନ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡରେ କାର୍ବନ ଖାଲି ସ୍ଥାନ ବଦଳାଇବ, ଯାହାଦ୍ୱାରା ନାଇଟ୍ରୋଜେନ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବ | ଏହି ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ପ୍ରକ୍ରିୟା H2 ର ପରିଚୟ ପ୍ରଣାଳୀ ଗ୍ରହଣ କରେ, ଏବଂ C2 C2H2, C2H, ଏବଂ SiH ଗ୍ୟାସ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସିନ୍ଥେସିସରେ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ଉପାଦାନ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରେ | ଗ୍ୟାସ୍ ଫେଜ୍ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳର ଉପାଦାନ ବ increases ିଥାଏ, ଯାହାଦ୍ୱାରା ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ଖାଲି ହୁଏ | ନାଇଟ୍ରୋଜେନ ଅପସାରଣ କରିବାର ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ହାସଲ ହୁଏ |

 

2.3.3 ପୃଷ୍ଠଭୂମି ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା |

ବୃହତ ପୋରୋସିଟି ସହିତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍ ଗୁଡିକ ଅତିରିକ୍ତ C ଉତ୍ସ ଭାବରେ ଗ୍ୟାସ୍ ଫେଜ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକରେ ସି ବାଷ୍ପ ଶୋଷିବା, ଗ୍ୟାସ୍ ଫେଜ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକରେ Si ହ୍ରାସ କରିବା ଏବଂ ଏହିପରି C / Si ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ | ସେହି ସମୟରେ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍ ଗୁଡିକ Si ବାୟୁମଣ୍ଡଳ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି Si2C, SiC2 ଏବଂ SiC ସୃଷ୍ଟି କରିପାରନ୍ତି, ଯାହା ସି ବାୟୁମଣ୍ଡଳ ସହିତ ସମାନ, ଯାହା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ରୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ରୁ C ଉତ୍ସକୁ ବୃଦ୍ଧି ପରିବେଶରେ, C ଅନୁପାତ ବ increasing ାଇଥାଏ ଏବଂ କାର୍ବନ-ସିଲିକନ୍ ଅନୁପାତ ମଧ୍ୟ ବ increasing ାଇଥାଏ | । ତେଣୁ, ବୃହତ ପୋରୋସିଟି ସହିତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ଖାଲି କରି ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ଅପସାରଣର ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ହାସଲ କରି ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ-ସିଲିକନ୍ ଅନୁପାତ ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଇପାରିବ |

 

3 ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ପାଉଡର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ବିଶ୍ଳେଷଣ ଏବଂ ଡିଜାଇନ୍ |

 

3.1 ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ନୀତି ଏବଂ ଡିଜାଇନ୍ |

ପାଉଡର ସିନ୍ଥେସିସ୍ ର କଣିକା ଆକାର, ସ୍ଫଟିକ୍ ଫର୍ମ ଏବଂ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ ଉପରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଉପରେ ଉପରୋକ୍ତ ବିସ୍ତୃତ ଅଧ୍ୟୟନ ମାଧ୍ୟମରେ ଏକ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରସ୍ତାବିତ | ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା C ପାଉଡର ଏବଂ ସି ପାଉଡର ଚୟନ କରାଯାଇଛି, ଏବଂ ସେଗୁଡିକ ସମାନ ଭାବରେ ମିଶ୍ରିତ ହୋଇ 1.05 ର ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ଅନୁପାତ ଅନୁଯାୟୀ ଏକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍ ରେ ଲୋଡ୍ ହୋଇଛି | ପ୍ରକ୍ରିୟା ପଦକ୍ଷେପଗୁଡିକ ମୁଖ୍ୟତ four ଚାରୋଟି ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବିଭକ୍ତ:
1) ନିମ୍ନ-ତାପମାତ୍ରା ଡେନିଟ୍ରିଫିକେସନ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା, 5 × 10-4 ପା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଭାକ୍ୟୁମ୍ କରିବା, ତା’ପରେ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ କରିବା, ଚାମ୍ବର ଚାପକୁ ପ୍ରାୟ 80 kPa କରିବା, 15 ମିନିଟ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ରଖିବା ଏବଂ ଚାରିଥର ପୁନରାବୃତ୍ତି କରିବା | ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା କାର୍ବନ ପାଉଡର ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ପାଉଡର ପୃଷ୍ଠରେ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ଅପସାରଣ କରିପାରିବ |
2) ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ଡେନିଟ୍ରିଫିକେସନ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା, 5 × 10-4 ପା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଭାକ୍ୟୁମ୍ କରିବା, ତା’ପରେ 950 heating ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରିବା, ଏବଂ ତା’ପରେ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ କରିବା, ଚାମ୍ବର ଚାପକୁ ପ୍ରାୟ 80 kPa କରିବା, 15 ମିନିଟ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ରଖିବା ଏବଂ ଚାରିଥର ପୁନରାବୃତ୍ତି କରିବା | ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ପାଉଡର ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ପାଉଡର ପୃଷ୍ଠରେ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ଅପସାରଣ କରିପାରିବ ଏବଂ ଉତ୍ତାପ କ୍ଷେତ୍ରରେ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ ଚଳାଇପାରେ |
3) ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ସିନ୍ଥେସିସ୍, 5 × 10-4 ପାକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ କର, ତାପରେ 1350 heat କୁ ଗରମ କର, 12 ଘଣ୍ଟା ରଖ, ତାପରେ ଚାମ୍ବର ଚାପକୁ 80 kPa କରିବା ପାଇଁ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ କର, 1 ଘଣ୍ଟା ରଖ | ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ଅସ୍ଥିରତାକୁ ଅପସାରଣ କରିପାରିବ |
4) ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ସିନ୍ଥେସିସ୍, ଉଚ୍ଚ ଶୁଦ୍ଧତା ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଏବଂ ଆର୍ଗନ୍ ମିଶ୍ରିତ ଗ୍ୟାସର ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଗ୍ୟାସ୍ ଭଲ୍ୟୁମ୍ ପ୍ରବାହ ଅନୁପାତରେ ଭରନ୍ତୁ, ଚାମ୍ବର ଚାପକୁ ପ୍ରାୟ 80 kPa କରନ୍ତୁ, ତାପମାତ୍ରାକୁ 2100 to ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବ, ାନ୍ତୁ, 10 ଘଣ୍ଟା ରଖନ୍ତୁ | ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡରର β-SiC ରୁ α-SiC କୁ ରୂପାନ୍ତର କରିଥାଏ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ୍ କଣିକାର ବୃଦ୍ଧି ସମାପ୍ତ କରେ |
ଶେଷରେ, କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ ଥଣ୍ଡା ହେବା, ବାୟୁମଣ୍ଡଳୀୟ ଚାପ ଭରିବା ଏବଂ ପାଉଡର ବାହାର କରିବା ପାଇଁ ଚାମ୍ବରର ତାପମାତ୍ରାକୁ ଅପେକ୍ଷା କରନ୍ତୁ |

 

2.2 ପାଉଡର ପରବର୍ତ୍ତୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା |

ପାଉଡର ଉପରୋକ୍ତ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ସିନ୍ଥାଇଜ୍ ହେବା ପରେ, ମାଗଣା କାର୍ବନ, ସିଲିକନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଧାତୁ ଅପରିଷ୍କାରତାକୁ ହଟାଇବା ଏବଂ କଣିକାର ଆକାରକୁ ସ୍କ୍ରିନ କରିବା ପାଇଁ ଏହାକୁ ପରବର୍ତ୍ତୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ | ପ୍ରଥମେ, ସିନ୍ଥେସାଇଜଡ୍ ପାଉଡରକୁ ଚୂର୍ଣ୍ଣ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ବଲ୍ ମିଲରେ ରଖାଯାଏ, ଏବଂ ଚୂର୍ଣ୍ଣ ହୋଇଥିବା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାଉଡରକୁ ଏକ ମଫଲ୍ ଚୁଲିରେ ରଖାଯାଇ ଅମ୍ଳଜାନ ଦ୍ 450 ାରା 450 ° C ରେ ଗରମ କରାଯାଏ | ପାଉଡରରେ ଥିବା ମାଗଣା କାର୍ବନ ଉତ୍ତାପ ଦ୍ ox ାରା ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ ହୋଇ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ସୃଷ୍ଟି କରେ ଯାହା ଚାମ୍ବରରୁ ପଳାଇଥାଏ, ଯାହାଫଳରେ ମୁକ୍ତ କାର୍ବନ ଅପସାରଣ ହାସଲ ହୁଏ | ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ, ଏକ ଅମ୍ଳୀୟ ସଫେଇ ତରଳ ପ୍ରସ୍ତୁତ ହୋଇ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ କଣିକା ସଫେଇ ଯନ୍ତ୍ରରେ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ଉତ୍ପନ୍ନ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ, ସିଲିକନ୍ ଏବଂ ଅବଶିଷ୍ଟ ଧାତୁ ଅପରିଷ୍କାର ପଦାର୍ଥକୁ ବାହାର କରିବା ପାଇଁ ସଫା କରାଯାଏ | ଏହା ପରେ ଅବଶିଷ୍ଟ ଏସିଡ୍ ଶୁଦ୍ଧ ପାଣିରେ ଧୋଇ ଶୁଖାଯାଏ | ଶୁଖିଲା ପାଉଡର ସ୍ଫଟିକ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ କଣିକା ଆକାର ଚୟନ ପାଇଁ ଏକ କମ୍ପନ ପରଦାରେ ସ୍କ୍ରିନ କରାଯାଏ |