SiC மைக்ரோ பவுடர் எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது?

SiC சிங்கிள் கிரிஸ்டல் என்பது 1:1 என்ற ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் விகிதத்தில் Si மற்றும் C ஆகிய இரண்டு தனிமங்களைக் கொண்ட குழு IV-IV கலவை குறைக்கடத்திப் பொருளாகும். அதன் கடினத்தன்மை வைரத்திற்கு அடுத்தபடியாக உள்ளது.

SiC ஐ தயாரிப்பதற்கான சிலிக்கான் ஆக்சைடு முறையின் கார்பன் குறைப்பு முக்கியமாக பின்வரும் இரசாயன எதிர்வினை சூத்திரத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது:

சிலிக்கான் ஆக்சைட்டின் கார்பன் குறைப்பு எதிர்வினை செயல்முறை ஒப்பீட்டளவில் சிக்கலானது, இதில் எதிர்வினை வெப்பநிலை நேரடியாக இறுதி உற்பத்தியை பாதிக்கிறது.

சிலிக்கான் கார்பைடு தயாரிப்பு செயல்பாட்டில், மூலப்பொருட்கள் முதலில் ஒரு எதிர்ப்பு உலையில் வைக்கப்படுகின்றன. எதிர்ப்பு உலை இரு முனைகளிலும் இறுதி சுவர்களைக் கொண்டுள்ளது, மையத்தில் ஒரு கிராஃபைட் மின்முனை உள்ளது, மேலும் உலை மையமானது இரண்டு மின்முனைகளையும் இணைக்கிறது. உலை மையத்தின் சுற்றளவில், எதிர்வினையில் பங்கேற்கும் மூலப்பொருட்கள் முதலில் வைக்கப்படுகின்றன, பின்னர் வெப்ப பாதுகாப்புக்கு பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள் சுற்றளவில் வைக்கப்படுகின்றன. உருகுவதைத் தொடங்கும் போது, ​​எதிர்ப்பு உலை ஆற்றல் பெறுகிறது மற்றும் வெப்பநிலை 2,600 முதல் 2,700 டிகிரி செல்சியஸ் வரை உயர்கிறது. மின்சார வெப்ப ஆற்றல் உலை மையத்தின் மேற்பரப்பு வழியாக கட்டணத்திற்கு மாற்றப்படுகிறது, இதனால் அது படிப்படியாக வெப்பமடைகிறது. மின்னூட்டத்தின் வெப்பநிலை 1450 டிகிரி செல்சியஸைத் தாண்டும்போது, ​​சிலிக்கான் கார்பைடு மற்றும் கார்பன் மோனாக்சைடு வாயுவை உருவாக்க ஒரு இரசாயன எதிர்வினை ஏற்படுகிறது. உருகுதல் செயல்முறை தொடரும் போது, ​​கட்டணத்தில் உள்ள உயர் வெப்பநிலை பகுதி படிப்படியாக விரிவடையும், மேலும் சிலிக்கான் கார்பைட்டின் அளவும் அதிகரிக்கும். சிலிக்கான் கார்பைடு தொடர்ந்து உலையில் உருவாகிறது, மேலும் ஆவியாதல் மற்றும் இயக்கம் மூலம், படிகங்கள் படிப்படியாக வளர்ந்து இறுதியில் உருளை படிகங்களாக சேகரிக்கப்படுகின்றன.

2,600 டிகிரி செல்சியஸைத் தாண்டிய அதிக வெப்பநிலை காரணமாக படிகத்தின் உள் சுவரின் ஒரு பகுதி சிதைவடையத் தொடங்குகிறது. சிதைவின் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் சிலிக்கான் உறுப்பு, மின்னூட்டத்தில் உள்ள கார்பன் தனிமத்துடன் மீண்டும் இணைந்து புதிய சிலிக்கான் கார்பைடை உருவாக்கும்.

சிலிக்கான் கார்பைடின் (SiC) இரசாயன எதிர்வினை முடிந்து, உலை குளிர்ந்ததும், அடுத்த கட்டத்தை ஆரம்பிக்கலாம். முதலில், உலைகளின் சுவர்கள் அகற்றப்பட்டு, பின்னர் உலைகளில் உள்ள மூலப்பொருட்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு அடுக்கு மூலம் அடுக்குகளாக தரப்படுத்தப்படுகின்றன. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மூலப்பொருட்கள் நாம் விரும்பும் சிறுமணிப் பொருளைப் பெற நசுக்கப்படுகின்றன. அடுத்து, மூலப்பொருட்களில் உள்ள அசுத்தங்கள் நீர் கழுவுதல் அல்லது அமிலம் மற்றும் காரக் கரைசல்களுடன் சுத்தம் செய்தல், அத்துடன் காந்தப் பிரிப்பு மற்றும் பிற முறைகள் மூலம் அகற்றப்படுகின்றன. சுத்தம் செய்யப்பட்ட மூலப்பொருட்களை உலர்த்த வேண்டும், பின்னர் மீண்டும் திரையிட வேண்டும், இறுதியாக தூய சிலிக்கான் கார்பைடு தூள் பெறலாம். தேவைப்பட்டால், இந்த பொடிகள், வடிவமைத்தல் அல்லது நன்றாக அரைத்தல் போன்ற உண்மையான பயன்பாட்டிற்கு ஏற்ப மேலும் செயலாக்கப்பட்டு, நுண்ணிய சிலிக்கான் கார்பைடு தூளை உற்பத்தி செய்யலாம்.

குறிப்பிட்ட படிகள் பின்வருமாறு:

(1) மூலப்பொருட்கள்

பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு மைக்ரோ பவுடர் கரடுமுரடான பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடை நசுக்குவதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது. சிலிக்கான் கார்பைட்டின் வேதியியல் கலவை 99% க்கும் அதிகமாகவும், இலவச கார்பன் மற்றும் இரும்பு ஆக்சைடு 0.2% க்கும் குறைவாகவும் இருக்க வேண்டும்.

(2) உடைந்தது

சிலிக்கான் கார்பைடு மணலை நுண்ணிய தூளாக நசுக்க, தற்போது சீனாவில் இரண்டு முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஒன்று இடைப்பட்ட ஈரமான பந்து மில் நசுக்குதல், மற்றொன்று காற்றோட்ட தூள் ஆலையைப் பயன்படுத்தி நசுக்குதல்.

(3)காந்தப் பிரிப்பு

சிலிக்கான் கார்பைடு தூளை நசுக்க எந்த முறையைப் பயன்படுத்தினாலும், ஈரமான காந்தப் பிரிப்பு மற்றும் இயந்திர காந்தப் பிரிப்பு ஆகியவை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஏனென்றால், ஈரமான காந்தப் பிரிவின் போது தூசி இல்லை, காந்தப் பொருட்கள் முற்றிலும் பிரிக்கப்படுகின்றன, காந்தப் பிரித்தலுக்குப் பிறகு உற்பத்தியில் இரும்புச்சத்து குறைவாக உள்ளது, மேலும் காந்தப் பொருட்களால் எடுக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு தூள் குறைவாக உள்ளது.

(4)நீர் பிரிப்பு

நீர் பிரிப்பு முறையின் அடிப்படைக் கொள்கையானது, துகள் அளவு வரிசைப்படுத்துவதற்கு நீரில் வெவ்வேறு விட்டம் கொண்ட சிலிக்கான் கார்பைடு துகள்களின் வெவ்வேறு தீர்வு வேகங்களைப் பயன்படுத்துவதாகும்.

(5) மீயொலி திரையிடல்

மீயொலி தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், மைக்ரோ-பவுடர் தொழில்நுட்பத்தின் மீயொலித் திரையிடலிலும் இது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது அடிப்படையில் வலுவான உறிஞ்சுதல், எளிதான ஒருங்கிணைப்பு, உயர் நிலையான மின்சாரம், உயர் நுணுக்கம், அதிக அடர்த்தி மற்றும் ஒளி குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு போன்ற திரையிடல் சிக்கல்களைத் தீர்க்கும். .

(6) தர ஆய்வு

நுண்ணுயிர்த் தூள் தர ஆய்வு இரசாயன கலவை, துகள் அளவு கலவை மற்றும் பிற பொருட்களை உள்ளடக்கியது. ஆய்வு முறைகள் மற்றும் தரத் தரங்களுக்கு, "சிலிக்கான் கார்பைடு தொழில்நுட்ப நிலைமைகள்" என்பதைப் பார்க்கவும்.

(7) அரைக்கும் தூசி உற்பத்தி

மைக்ரோ பவுடர் தொகுக்கப்பட்டு திரையிடப்பட்ட பிறகு, மெட்டீரியல் ஹெட்டை அரைக்கும் பொடியை தயாரிக்க பயன்படுத்தலாம். அரைக்கும் தூள் உற்பத்தி கழிவுகளை குறைக்க மற்றும் தயாரிப்பு சங்கிலி நீட்டிக்க முடியும்.