සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා බලශක්ති උත්පාදනය ලොව වඩාත්ම බලාපොරොත්තු වන නව බලශක්ති කර්මාන්තය බවට පත්ව ඇත. පොලිසිලිකන් සහ අස්ඵටික සිලිකන් සූර්ය කෝෂ සමඟ සසඳන විට, ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා බලශක්ති උත්පාදන ද්‍රව්‍යයක් ලෙස මොනොක්‍රිස්ටලීන් සිලිකන්, ඉහළ ප්‍රකාශ විද්යුත් පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ කැපී පෙනෙන වාණිජ වාසි ඇති අතර සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා බල උත්පාදනයේ ප්‍රධාන ධාරාව බවට පත්ව ඇත. Czochralski (CZ) යනු මොනොක්‍රිස්ටලීන් සිලිකන් සකස් කිරීමේ ප්‍රධාන ක්‍රමයකි. Czochralski monocrystalline උදුනෙහි සංයුතියට උදුන පද්ධතිය, රික්ත පද්ධතිය, ගෑස් පද්ධතිය, තාප ක්ෂේත්ර පද්ධතිය සහ විද්යුත් පාලන පද්ධතිය ඇතුළත් වේ. මොනොක්‍රිස්ටලීන් සිලිකන් වර්ධනය සඳහා තාප ක්ෂේත්ර පද්ධතිය වඩාත් වැදගත් කොන්දේසි වලින් එකක් වන අතර, මොනොක්‍රිස්ටලීන් සිලිකන් වල ගුණාත්මක භාවය තාප ක්ෂේත්‍රයේ උෂ්ණත්ව අනුක්‍රමය ව්‍යාප්තිය මගින් සෘජුවම බලපායි.
තාප ක්ෂේත්ර සංරචක ප්‍රධාන වශයෙන් කාබන් ද්රව්ය (මිනිරන් ද්රව්ය සහ කාබන්/කාබන් සංයුක්ත ද්රව්ය) වලින් සමන්විත වන අතර ඒවා ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය අනුව ආධාරක කොටස්, ක්‍රියාකාරී කොටස්, තාපන මූලද්‍රව්‍ය, ආරක්ෂිත කොටස්, තාප පරිවාරක ද්රව්ය යනාදිය ලෙස බෙදා ඇත. රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇත. මොනොක්‍රිස්ටලීන් සිලිකන් ප්‍රමාණය අඛණ්ඩව වැඩි වන බැවින්, තාප ක්ෂේත්ර සංරචක සඳහා ප්රමාණයේ අවශ්‍යතා ද වැඩි වේ. කාබන්/කාබන් සංයුක්ත ද්රව්ය එහි මාන ස්ථායීතාවය සහ විශිෂ්ට යාන්ත්‍රික ගුණ නිසා මොනොක්‍රිස්ටලීන් සිලිකන් සඳහා තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්ය සඳහා පළමු තේරීම බවට පත්වේ.
czochralcian monocrystalline සිලිකන් ක්‍රියාවලියේදී, සිලිකන් ද්රව්ය උණු කිරීම සිලිකන් වාෂ්ප සහ උණු කළ සිලිකන් ස්ප්ලෑෂ් නිපදවයි, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්‍රව්‍යවල සිලිකේෂන් ඛාදනය සිදුවේ, සහ කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්‍රව්‍යවල යාන්ත්‍රික ගුණ සහ සේවා කාලය බරපතල ලෙස බලපා ඇත. එබැවින්, කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්‍රව්‍යවල සිලිකේෂන් ඛාදනය අවම කර ඒවායේ සේවා කාලය වැඩිදියුණු කරන්නේ කෙසේද යන්න මොනොක්‍රිස්ටලීන් සිලිකන් නිෂ්පාදකයින්ගේ සහ කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්ය නිෂ්පාදකයින්ගේ පොදු ප්‍රශ්නවලින් එකක් බවට පත්ව ඇත.සිලිකන් කාබයිඩ් ආලේපනයඑහි විශිෂ්ට තාප කම්පන ප්රතිරෝධය සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය හේතුවෙන් කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්‍රව්‍යවල මතුපිට ආවරණ ආරක්ෂණය සඳහා පළමු තේරීම බවට පත්ව ඇත.
මෙම ලිපියෙන්, මොනොක්‍රිස්ටලීන් සිලිකන් නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කරන කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්රව්ය වලින් පටන් ගෙන, සිලිකන් කාබයිඩ් ආලේපනයේ ප්‍රධාන සකස් කිරීමේ ක්‍රම, වාසි සහ අවාසි හඳුන්වා දෙනු ලැබේ. මෙම පදනම මත, කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්‍රව්‍යවල සිලිකන් කාබයිඩ් ආලේපනයේ යෙදීම් සහ පර්යේෂණ ප්‍රගතිය කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්‍රව්‍යවල ලක්ෂණ අනුව සමාලෝචනය කරනු ලැබේ, සහ කාබන්/කාබන් තාප ක්ෂේත්ර ද්‍රව්‍යවල මතුපිට ආවරණ ආරක්ෂණය සඳහා යෝජනා සහ සංවර්ධන උපදෙස් ඉදිරිපත් කරනු ලැබේ.
1 සකස් කිරීමේ තාක්ෂණයසිලිකන් කාබයිඩ් ආලේපනය
1.1 කාවැද්දීමේ ක්රමය
C/ C-sic සංයුක්ත ද්රව්ය පද්ධතියේ සිලිකන් කාබයිඩ් අභ්‍යන්තර ආලේපනය සකස් කිරීම සඳහා කාවැද්දීමේ ක්රමය බොහෝ විට භාවිතා වේ. මෙම ක්රමය මුලින්ම කාබන්/කාබන් සංයුක්ත ද්රව්ය එතීමට මිශ්ර කුඩු භාවිතා කරයි, පසුව යම් උෂ්ණත්වයකදී තාප පිරියම් කිරීම සිදු කරයි. ආෙල්පනය සෑදීම සඳහා මිශ්ර කුඩු සහ සාම්පලයේ මතුපිට අතර සංකීර්ණ භෞතික රසායනික ප්රතික්රියා මාලාවක් සිදු වේ. එහි වාසිය නම්, ක්රියාවලිය සරලයි, ඝන, ඉරිතැලීම්-නිදහස් න්යාසය සංයුක්ත ද්රව්ය සකස් කළ හැක්කේ තනි ක්රියාවලියකට පමණි; පූර්ව ආකෘතියේ සිට අවසාන නිෂ්පාදනය දක්වා කුඩා ප්රමාණයේ වෙනසක්; ඕනෑම තන්තු ශක්තිමත් ව්යුහයක් සඳහා සුදුසු වේ; උපස්ථරය සමඟ හොඳින් ඒකාබද්ධ වන ආලේපනය සහ උපස්ථරය අතර යම් සංයුතියක් අනුක්රමණයක් සෑදිය හැක. කෙසේ වෙතත්, තන්තු වලට හානි කළ හැකි අධික උෂ්ණත්වයේ රසායනික ප්‍රතික්‍රියාව සහ කාබන්/කාබන් න්‍යාසයේ යාන්ත්‍රික ගුණ අඩුවීම වැනි අවාසි ද ඇත. ආෙල්පනය අසමාන වන ගුරුත්වාකර්ෂණය වැනි සාධක නිසා ආලේපනයේ ඒකාකාරිත්වය පාලනය කිරීමට අපහසු වේ.
1.2 ස්ලරි ආලේපන ක්රමය
Slurry coating method යනු ආෙල්පන ද්රව්ය සහ බන්ධකය මිශ්‍රණයකට මිශ්ර කර, අනුකෘතියේ මතුපිට ඒකාකාරව බුරුසුව, නිෂ්ක්‍රීය වායුගෝලයේ වියළීමෙන් පසු, ආලේපිත නිදර්ශකය ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී සින්ටර් කර අවශ්‍ය ආලේපනය ලබා ගත හැකිය. වාසි වන්නේ ක්රියාවලිය සරල සහ ක්රියාත්මක කිරීමට පහසු වන අතර, ආලේපන ඝණකම පාලනය කිරීම පහසුය; අවාසිය නම් ආලේපනය සහ උපස්ථරය අතර දුර්වල බන්ධන ශක්තියක් පවතින අතර, ආලේපනයේ තාප කම්පන ප්රතිරෝධය දුර්වල වන අතර, ආලේපනයේ ඒකාකාරිත්වය අඩු වේ.
1.3 රසායනික වාෂ්ප ප්රතික්රියා ක්රමය
රසායනික වාෂ්ප ප්‍රතික්‍රියාව (CVR) ක්රමය යනු ඝන සිලිකන් ද්රව්ය නිශ්චිත උෂ්ණත්වයකදී සිලිකන් වාෂ්ප බවට වාෂ්ප කරන ක්‍රියාවලි ක්‍රමයකි, පසුව සිලිකන් වාෂ්ප අනුකෘතියේ අභ්‍යන්තර හා මතුපිටට විසරණය වන අතර න්‍යාසයේ ඇති කාබන් සමඟ ස්ථානගතව ප්රතික්රියා කර නිෂ්පාදනය කරයි. සිලිකන් කාබයිඩ්. එහි වාසි අතර උදුනෙහි ඒකාකාර වායුගෝලය, ස්ථාවර ප්රතික්රියා අනුපාතය සහ සෑම තැනකම ආලේපිත ද්රව්ය තැන්පත් වීමේ ඝනකම; මෙම ක්රියාවලිය සරල සහ ක්රියාත්මක කිරීමට පහසු වන අතර, සිලිකන් වාෂ්ප පීඩනය, තැන්පත් වීමේ කාලය සහ අනෙකුත් පරාමිතීන් වෙනස් කිරීම මගින් ආලේපන ඝණකම පාලනය කළ හැකිය. අවාසිය නම් නියැදිය උදුනෙහි පිහිටීම මගින් බෙහෙවින් බලපානු ලබන අතර, උදුනෙහි සිලිකන් වාෂ්ප පීඩනය න්යායික ඒකාකාරිත්වයට ළඟා විය නොහැකි අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස අසමාන ආලේපන ඝනකම ඇති වේ.
1.4 රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීමේ ක්රමය
රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් වීම (CVD) යනු රසායනික වාෂ්ප ප්‍රතික්‍රියාකාරකයකට මිශ්ර වායූන් හඳුන්වා දීම සඳහා හයිඩ්‍රොකාබන වායු ප්‍රභවයක් ලෙසත් ඉහළ සංශුද්ධතාවය N2/Ar වාහක වායුවක් ලෙසත් භාවිතා කරන ක්‍රියාවලියකි කාබන්/කාබන් සංයුක්ත ද්රව්ය මතුපිට ඝන පටල සෑදීමට නිශ්චිත උෂ්ණත්වය සහ පීඩනය. එහි වාසිය වන්නේ ආලේපනයෙහි ඝනත්වය සහ සංශුද්ධතාවය පාලනය කළ හැකි බවයි; එය වඩාත් සංකීර්ණ හැඩයක් සහිත වැඩ කොටස සඳහා ද සුදුසු ය; නිෂ්පාදනයේ ස්ඵටික ව්‍යුහය සහ මතුපිට රූප විද්‍යාව තැන්පත් කිරීමේ පරාමිතීන් සකස් කිරීමෙන් පාලනය කළ හැක. අවාසි යනු තැන්පත් වීමේ වේගය ඉතා අඩු වීම, ක්රියාවලිය සංකීර්ණ වීම, නිෂ්පාදන පිරිවැය වැඩි වීම සහ ඉරිතැලීම්, දැල් දෝෂ සහ මතුපිට දෝෂ වැනි ආලේපන දෝෂ තිබිය හැක.
සාරාංශයක් ලෙස, කාවැද්දීමේ ක්රමය එහි තාක්ෂණික ලක්ෂණ වලට සීමා වී ඇති අතර එය රසායනාගාර සහ කුඩා ප්රමාණයේ ද්රව්ය සංවර්ධනය හා නිෂ්පාදනය සඳහා සුදුසු ය; එහි දුර්වල අනුකූලතාව නිසා ආලේපන ක්රමය මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා සුදුසු නොවේ. CVR ක්‍රමයට විශාල ප්රමාණයේ නිෂ්පාදන විශාල වශයෙන් නිෂ්පාදනය කළ හැකි නමුත් එයට උපකරණ සහ තාක්‍ෂණය සඳහා ඉහළ අවශ්‍යතා ඇත. CVD ක්රමය සකස් කිරීම සඳහා කදිම ක්‍රමයකිSIC ආලේපනය, නමුත් ක්‍රියාවලි පාලනයේ ඇති අපහසුව නිසා එහි පිරිවැය CVR ක්‍රමයට වඩා වැඩිය.
පසු කාලය: පෙබරවාරි-22-2024