Hadda,Silicon carbide (SiC)waa maaddo kuleyl leh oo dhoobo ah oo si firfircoon looga barto gudaha iyo dibadda. Dareenka kulaylka aragtida ee SiC waa mid aad u sarreeya, iyo qaar ka mid ah foomamka crystal waxay gaari karaan 270W/mK, kaas oo horeyba u ahaa hogaamiye ka mid ah alaabta aan shaqaynayn. Tusaale ahaan, codsiga SiC conductivity kulaylka waxaa lagu arki karaa in qalabka substrate ee qalabka semiconductor, qalabka dhoobada sare ee conductivity kaamerada, kuleyliyaha iyo taarikada kulaylka ee processing semiconductor, alaabta kaabsoosha ee shidaalka nukliyeerka, iyo gaaska xidha siddo ee bambooyin kombaresarada.
Codsigasilikoon carbidegaroonka semiconductor
Burburinta saxannada iyo qalabka wax lagu dhejiyo ayaa ah qalabka muhiimka ah ee habka wax soo saarka wafer silicon ee warshadaha semiconductor. Haddii saxanka wax lagu shiidaa uu ka samaysan yahay birta shubka ah ama birta kaarboon, nolosheeda adeeggu waa gaaban tahay oo isku xidhka ballaadhinta kulaylku waa weyn yahay. Inta lagu guda jiro habka of wafer silikon, gaar ahaan inta lagu guda jiro-xawaaraha sare shiidi ama polishing, ay sabab u tahay xirashada iyo qallafsan kulaylka saxan shiidi, flatness iyo barbar socda ee wafer silikon waa adag tahay in la damaanad qaado. Saxanka wax shiida ee ka samaysandhoobada silikoon carbidewaxa uu leeyahay xidhid hoose sababtuna waa engegnaantiisa sare, iyo isku xidhka ballaadhinta kulaylku asal ahaan waxa ay la mid tahay tan waferrada silikoon, sidaa awgeed waa la dami karaa oo lagu nadiifin karaa xawaare sare.
Intaa waxaa dheer, marka maraqa silikoon la soo saaro, waxay u baahan yihiin inay maraan daawaynta kulaylka heerkulka sare waxaana badanaa lagu qaadaa iyada oo la adeegsanayo qalabka silikoon carbide. Waxay u adkaystaan kulaylka oo aan burburin. Kaarboonka dheeman u eg (DLC) iyo dahaaryo kale ayaa lagu dabaqi karaa dusha sare si kor loogu qaado waxqabadka, loo yareeyo burburka waferka, loogana ilaaliyo wasakhda inuu faafo.
Intaa waxaa dheer, wakiilka jiilka saddexaad ee qalabka semiconductor-ballaaran, qalabka silikoon carbide hal crystal waxay leeyihiin sifooyin sida ballac ballaaran oo bandgap ah (qiyaastii 3 jeer ka Si), kuleylka kuleylka sarreeya (qiyaastii 3.3 jeer Si ama 10 jeer). kan GaAs), heerka guuritaanka korantada elektaroonigga sare (qiyaastii 2.5 jeer ka Si) iyo burburka sare ee korontada (qiyaastii 10 jeer ka Si ama 5) jeer ka GaAs). Aaladaha SiC waxay ka kooban yihiin cilladaha aaladaha wax-soo-saarka semiconductor-ka caadiga ah ee codsiyada la taaban karo waxayna si tartiib tartiib ah u noqonayaan kuwa ugu muhiimsan ee semiconductors.
Baahida loo qabo kororka kuleylka sare ee ceramics silikoon carbide ayaa si aad ah u kordhay
Horumarka joogtada ah ee sayniska iyo teknolojiyadda, baahida loo qabo adeegsiga dhoobada silikoon carbide ee goobta semiconductor ayaa si aad ah u kordhay, iyo kuleylka kuleylka sare waa tilmaame fure u ah codsigeeda qaybaha qalabka wax soo saarka semiconductor. Sidaa darteed, waxaa muhiim ah in la xoojiyo cilmi-baarista ku saabsan kuleylka sare ee ceramics silicon carbide. Yaraynta nuxurka oksijiinta qulqulka, hagaajinta cufnaanta, iyo si macquul ah u habaynta qaybinta wajiga labaad ee qulqulka ayaa ah hababka ugu muhiimsan ee lagu hagaajinayo kuleylka kuleylka ee ceramics silicon carbide.
Waqtigan xaadirka ah, waxaa jira daraasado yar oo ku saabsan kuleylka sare ee silikoon carbide ceramics ee dalkayga, waxaana weli jira farqi weyn marka loo eego heerka adduunka. Tilmaamaha cilmi-baarista mustaqbalka waxaa ka mid ah:
●Xoojiya habka diyaarinta cilmi-baarista ee budada dhoobada silikoon carbide. Diyaarinta nadiif-sare, budada carbide silicon-ka hooseeya ee oksijiinta ayaa saldhig u ah diyaarinta kuleylka sare ee ceramics silicon carbide;
● Xoojinta xulashada agabka wax-ka-qabashada iyo cilmi-baarista aragtiyeed ee la xiriirta;
●Xoojinta cilmi baarista iyo horumarinta qalabka sintering-dhamaadka sare. Adiga oo nidaaminaya habka sintering si loo helo qaab-dhismeed yar oo macquul ah, waa xaalad lagama maarmaan ah si loo helo kororka kuleylka sare ee ceramics silicon carbide.
Tallaabooyinka lagu wanaajinayo kulaylka kuleyliyaha ceramics silikoon carbide
Furaha lagu hagaajinayo kulaylka kuleyliyaha ceramics-ka SiC waa in la dhimo inta jeer ee fidinta phonon iyo kordhinta phonon macnaheedu waa waddo xor ah. Wanaajinta kulaylka ee SiC si wax ku ool ah ayaa loo wanaajin doonaa iyada oo la dhimayo cufnaanta xudduudaha iyo cufnaanta xadka hadhuudhka ee ceramics-ka SiC, hagaajinta nadiifnimada xuduudaha hadhuudhka SiC, yaraynta wasakhda siC ee wasakhda ama cilladaha silk, iyo kordhinta gudbiyaha kulaylka gudbinta ee SiC. Waqtigan xaadirka ah, wanaajinta nooca iyo waxa ku jira gargaarka sintering iyo daaweynta kulaylka sare ee heerkulka ayaa ah tallaabooyinka ugu muhiimsan ee lagu hagaajinayo kulaylka kuleylka ee ceramics SiC.
① Hagaajinta nooca iyo waxa ay ka kooban yihiin qalabka wax-is-daba-marineed
Qalabyo kala duwan oo qallafsan ayaa badanaa lagu daraa marka la diyaarinayo kuleylka sare ee ceramics-ka SiC. Waxaa ka mid ah, nooca iyo waxa ku jira kaalmooyinka sintering-ku waxay saameyn weyn ku leeyihiin dhaqdhaqaaqa kulaylka ee ceramics-ka SiC. Tusaale ahaan, walxaha Al ama O ee ku jira nidaamka Al2O3 qalabyada sinteeriyada ayaa si fudud loogu milmay xargaha SiC, taas oo keeneysa boosaska banaan iyo cilladaha, taas oo keenta kororka inta jeer ee fidinta phonon. Intaa waxaa dheer, haddii waxyaabaha ku jira aalladda sintering ay yar tahay, maaddadu way adag tahay in la isku dhejiyo oo la cufsado, halka maadada sare ee qalabka wax lagu dhejiyo ay horseedi doonto korodhka wasakhda iyo cilladaha. Caawinta qulqulka wejiga dareeraha ee xad dhaafka ah ayaa sidoo kale laga yaabaa inay hakiyaan korriinka badarka SiC waxayna yareeyaan celceliska dariiqa bilaashka ah ee phonons. Sidaa darteed, si loo diyaariyo kuleylka sare ee ceramics SiC, waxaa lagama maarmaan ah in la yareeyo waxyaabaha ku jira qalabka sinta inta ugu badan ee suurtogalka ah iyadoo la buuxinayo shuruudaha cufnaanta sinjiga, iskuna day inaad doorato qalabka sinta ee ay adagtahay in lagu milmo SiC.
* Qalabka kulaylka ee ceramics-ka SiC marka qalabyada kala duwan lagu daro
Waqtigan xaadirka ah, ceramics-ka kulul ee SiC-da ee lagu shubay BeO oo ah gargaarka wax-ka-qabashada ayaa leh heerkulka ugu sarreeya ee kulaylka qolka (270W·m-1·K-1). Si kastaba ha ahaatee, BeO waa walxo sun ah oo aad u sun ah iyo kansar, kumana habboona codsiga baahsan ee shaybaarada ama goobaha warshadaha. Meesha ugu hoosaysa ee eutectic ee nidaamka Y2O3-Al2O3 waa 1760℃, kaas oo ah cawinta dareeraha-wejiga caadiga ah ee dhoobada SiC. Si kastaba ha ahaatee, maadaama Al3+ si fudud loogu milmay shabagga SiC, marka nidaamkan loo isticmaalo sidii gargaar fiiqan, kulaylka heerkulka qolka ee ceramics-ka SiC ayaa ka yar 200W·m-1·K-1.
Curiyayaasha dhulka naadirka ah sida Y, Sm, Sc, Gd iyo La si sahal ah uguma milmi karaan shabagga SiC waxayna leeyihiin xidhiidh sare oo ogsijiin ah, taas oo si wax ku ool ah u yarayn karta waxa ku jira oksijiinta ee siC. Sidaa darteed, Y2O3-RE2O3 (RE=Sm, Sc, Gd, La) nidaamka waa gargaar sintering caadi ah diyaarinta kulaylka sare (>200W·m-1·K-1) SiC ceramics. Qaado tusaale ahaan nidaamka Y2O3-Sc2O3 sintaring aid, qiimaha weecasho ee Y3+ iyo Si4+ waa weyn yahay, oo labaduba ma maraan xal adag. Solubility of Sc in SiC saafi ah at 1800 ~ 2600 ℃ waa yar yahay, oo ku saabsan (2 ~ 3) × 1017atoms · cm-3.
② Daaweynta kulaylka sare ee heerkulka
Daawaynta kulaylka heerkulka sare ee ceramics-ka SiC waxay ku habboon tahay in la baabi'iyo cilladaha qulqulka, kala-baxa iyo walbahaarka haraaga ah, kor u qaadida isbeddelka qaab dhismeedka ee qaar ka mid ah qalabka amorphous ee crystals, iyo daciifinta saamaynta firidhsan phonon. Intaa waxaa dheer, daawaynta kulaylka heerkulka sare waxay si wax ku ool ah kor ugu qaadi kartaa koritaanka miraha SiC, iyo ugu dambeyntii hagaajinta sifooyinka kulaylka ee walxaha. Tusaale ahaan, ka dib daawaynta kulaylka sare ee 1950 ° C, isku-dhafka fidinta kulaylka ee ceramics-ka SiC wuxuu ka kordhay 83.03mm2 · s-1 ilaa 89.50mm2 · s-1, iyo heerkulka heerkulka qolka wuxuu kordhay 180.94W · m -1·K-1 ilaa 192.17W·m-1·K-1. Daawaynta kulaylka-sare waxay si wax ku ool ah u wanaajisaa awoodda deoxidation ee gargaarka sintering ee dusha sare ee SiC iyo lattice, waxayna ka dhigaysaa xidhiidhka ka dhexeeya miraha SiC mid adag. Ka dib daawaynta kulaylka heerkulka sare, heerkulka heerkulka heerkulka qolka ee ceramics si weyn ayaa loo hagaajiyay.
Waqtiga boostada: Oct-24-2024