சிலிக்கான் கார்பைடு சிக் பூச்சு என்றால் என்ன?

Ⅰ. சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) என்றால் என்ன?

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) என்பது சிலிக்கான் (Si) மற்றும் கார்பன் (C) ஆகியவற்றால் ஆன ஒரு கூட்டு குறைக்கடத்தி ஆகும். அதன் தூய வடிவத்தில், இது மிகவும் கடினமான, செயற்கை படிகப் பொருளாகும். SiC பல்வேறு படிக அமைப்புகளில் (4H-SiC, 6H-SiC, 3C-SiC போன்ற பாலிடைப்கள் என அழைக்கப்படுகிறது) இருக்கலாம், ஒவ்வொன்றும் சற்று மாறுபட்ட பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. பூச்சு பயன்பாடுகளுக்கு, SiC பொதுவாக ஒரு அடி மூலக்கூறு பொருளின் விரும்பத்தக்க மேற்பரப்பு பண்புகளைப் பயன்படுத்திக் கொள்ள மெல்லிய படலமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஒரு SiC பூச்சு என்பது மற்றொரு பொருளின் மேற்பரப்பில் படிந்த சிலிக்கான் கார்பைட்டின் ஒரு அடுக்கு ஆகும். இந்த பூச்சுகள் அடிப்படை அடி மூலக்கூறை கடுமையான சூழல்களிலிருந்து பாதுகாக்க, அதன் செயல்திறனை மேம்படுத்த அல்லது அதன் சேவை வாழ்க்கையை நீட்டிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. SiC பூச்சுகள் வேதியியல் நீராவி படிவு (CVD), இயற்பியல் நீராவி படிவு (PVD) மற்றும் பிளாஸ்மா தெளித்தல் உள்ளிட்ட பல்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்தி டெபாசிட் செய்யப்படுகின்றன. முறையின் தேர்வு விரும்பிய பூச்சு தடிமன், சீரான தன்மை மற்றும் அடி மூலக்கூறு பொருளைப் பொறுத்தது.

CVD SIC திரைப்பட படிக அமைப்பு

Ⅱ. சிலிக்கான் கார்பைடு SiC இன் இயற்பியல் பண்புகள்

SiC பல்வேறு கடினமான பயன்பாடுகளுக்கு, குறிப்பாக ஒரு பூச்சுப் பொருளாக, ஏற்றதாக அமைவதால், ஈர்க்கக்கூடிய அளவிலான இயற்பியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

இந்த பண்புகள், குறிப்பாக அதன் கடினத்தன்மை, அதிக வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை மற்றும் வேதியியல் மந்தநிலை ஆகியவை, கடுமையான தொழில்துறை சூழல்களில் பாதுகாப்பு பூச்சாகப் பயன்படுத்த SiC ஐ ஒரு சிறந்த தேர்வாக ஆக்குகின்றன.

Ⅲ. SiC பூச்சுக்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் படிவு அடி மூலக்கூறுகள்?

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) பூச்சுகள் அவற்றின் சிறந்த இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் காரணமாக பல்வேறு தொழில்துறை துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, குறிப்பாக குறைக்கடத்தித் தொழிலில் பொருள் செயல்திறனில் கடுமையான தேவைகள் உள்ளன. சரியான அடி மூலக்கூறு பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பது செயல்திறன் மற்றும் நீடித்துழைப்பை உறுதி செய்வதற்கு மிக முக்கியமானது. SiC பூச்சுகள். SiC பூச்சுகளுக்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சில படிவு அடி மூலக்கூறுகள் பின்வருமாறு:

1. கிராஃபைட்:

காரணம்: கிராஃபைட் என்பது மிகவும் பொதுவான ஒரு அடி மூலக்கூறு ஆகும். SiC பூச்சுகள், குறிப்பாக உயர் வெப்பநிலை பயன்பாடுகள் மற்றும் குறைக்கடத்தித் தொழிலில் (ஹீட்டர்கள், படகுகள் மற்றும் சசெப்டர்கள் போன்றவை) சில பகுதிகளில். கிராஃபைட் நல்ல உயர் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை மற்றும் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் வெப்ப அழுத்தத்தைக் குறைக்க உதவும் SiC இன் வெப்ப விரிவாக்கக் குணகத்துடன் (CTE) ஒப்பீட்டளவில் பொருந்துகிறது. கூடுதலாக, SiC பூச்சுகள் கிராஃபைட் பாகங்களின் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு, அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் உடைகள் எதிர்ப்பை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம் மற்றும் துகள் உற்பத்தியைக் குறைக்கலாம்.

பயன்பாட்டுப் பகுதிகள்: குறைக்கடத்தி உபகரண பாகங்கள் (MOCVD சஸ்பெப்டர்கள், எபிடாக்சியல் உலை பாகங்கள்), உயர் வெப்பநிலை உலை பாகங்கள், ராக்கெட் முனைகள் போன்றவை.

2. பீங்கான் பொருட்கள் (மட்பாண்டங்கள்):

அலுமினா (Al₂O₃): ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த விலை, நல்ல காப்பு மற்றும் குறிப்பிட்ட இயந்திர வலிமை. SiC பூச்சு அதன் தேய்மான எதிர்ப்பு மற்றும் வேதியியல் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்தும்.

சிலிக்கான் நைட்ரைடு (Si₃N₄): அதிக வலிமை, அதிக கடினத்தன்மை மற்றும் நல்ல வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு. SiC பூச்சு அதன் மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மையை மேலும் மேம்படுத்தும்.

பிற மட்பாண்டங்கள்: முல்லைட், போரான் கார்பைடு போன்றவை, குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுத் தேவைகளுக்கு ஏற்ப தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. குறைக்கடத்தி செயல்முறைகளில், மாசுபாட்டைத் தவிர்க்க உயர்-தூய்மை பீங்கான் அடி மூலக்கூறுகள் விரும்பப்படுகின்றன.

3. சிலிக்கான் (சிலிக்கான், Si):

காரணம்: குறைக்கடத்தித் தொழிலில், SiC பூச்சுகளை நேரடியாக சிலிக்கான் வேஃபர்கள் அல்லது சிலிக்கான் கூறுகளில் வைப்பது பொதுவானது. இது பிளாஸ்மா அரிப்புக்கு எதிராக அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட மின்னணு சாதன கட்டமைப்பின் ஒரு பகுதியாக பாதுகாப்பின் ஒரு அடுக்கை வழங்க முடியும். இரண்டிற்கும் இடையிலான வேதியியல் பொருந்தக்கூடிய தன்மை நன்றாக உள்ளது.

பயன்பாட்டுப் பகுதிகள்: குறைக்கடத்தி வேஃபர் செயலாக்க கூறுகள், MEMS சாதனங்கள்.

4. உலோகங்கள் மற்றும் உலோகக்கலவைகள்:

காரணங்கள்: சில உலோக பாகங்கள் குறிப்பிட்ட சூழல்களில் தேய்மான எதிர்ப்பு, அரிப்பு எதிர்ப்பு அல்லது அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பை மேம்படுத்த வேண்டும். இருப்பினும், உலோகத்திற்கும் SiC க்கும் இடையிலான வெப்ப விரிவாக்க குணகத்தில் உள்ள வேறுபாடு பொதுவாக பெரியதாக இருக்கும், இது வெப்ப சுழற்சியின் போது ஒட்டுதல் சிக்கல்களை ஏற்படுத்தலாம் அல்லது அழுத்தத்தை உருவாக்கலாம். எனவே, ஒரு இடைநிலை மாற்ற அடுக்கு அல்லது ஒரு சிறப்பு படிவு செயல்முறை பொதுவாக தேவைப்படுகிறது.

பொதுவான உலோக அடி மூலக்கூறுகள்:

● துருப்பிடிக்காத எஃகு: அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் குறிப்பிட்ட தேய்மான எதிர்ப்பு தேவைப்படும் சூழ்நிலைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

● மாலிப்டினம் மற்றும் அதன் உலோகக் கலவைகள்: அதன் அதிக உருகுநிலை மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் நல்ல CTE பொருத்தம் காரணமாக உயர் வெப்பநிலை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

● டங்ஸ்டன் மற்றும் அதன் உலோகக் கலவைகள்: அதிக வெப்பநிலை சூழல்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பயன்பாட்டுப் பகுதிகள்: வேதியியல் உபகரணக் கூறுகள், அதிக வெப்பநிலை கட்டமைப்பு பாகங்கள், தேய்மான-எதிர்ப்பு பாகங்கள்.

5. மொத்த SiC:

காரணம்: சில நேரங்களில், ஒரு குறிப்பிட்ட வகை SiC பூச்சு (எ.கா., வெவ்வேறு பாலிடைப் அல்லது அதிக தூய்மை SiC) ஏற்கனவே உள்ள SiC கூறுகளின் மேற்பரப்பு பண்புகளை மேலும் மேம்படுத்துவதற்காக (எ.கா., தூய்மையை அதிகரித்தல், மேற்பரப்பு நிலப்பரப்பை மாற்றுதல் அல்லது மேற்பரப்பு குறைபாடுகளை சரிசெய்தல்) ஒரு மொத்த SiC அடி மூலக்கூறில் படிவு செய்யப்படுகிறது.

பயன்பாடுகள்: குறைக்கடத்தி சாதனங்களில் உயர் தூய்மை SiC கூறுகள் (எ.கா., SiC வளையங்களின் மேற்பரப்பு மாற்றம், SiC படகுகள்).

ஒரு அடி மூலக்கூறு பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய முக்கிய காரணிகள்:

● வெப்ப விரிவாக்க குணகம் (CTE) பொருத்தம்: வெப்ப அழுத்தத்தைக் குறைப்பதற்கும் விரிசல் மற்றும் சிராய்ப்பைத் தடுப்பதற்கும், குறிப்பாக வெப்பநிலை மாற்றங்களை அனுபவிக்கும் சூழ்நிலைகளில், அடி மூலக்கூறுக்கும் பூச்சுக்கும் இடையிலான CTE பொருத்தம் மிகவும் முக்கியமானது.

● வேதியியல் பொருந்தக்கூடிய தன்மை: அடி மூலக்கூறு பொருள் எதிர்மறையாக வினைபுரியக்கூடாதுSiC பூச்சுஅல்லது செயல்முறை சூழல்.

● ஒட்டுதல்: SiC பூச்சு அடி மூலக்கூறுடன் வலுவாக ஒட்டிக்கொள்ள வேண்டும். அடி மூலக்கூறின் மேற்பரப்பு சிகிச்சை (சுத்தம், கரடுமுரடான தன்மை) ஒட்டுதலில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

● இயக்க வெப்பநிலை: அடி மூலக்கூறு பொருள் SiC பூச்சு படிவு செயல்முறையின் வெப்பநிலையையும் இறுதி பயன்பாட்டு சூழலின் வெப்பநிலையையும் தாங்கும் திறன் கொண்டதாக இருக்க வேண்டும்.

● இயந்திர பண்புகள்: பூச்சுக்கு ஆதரவளிப்பதற்கும் இயக்க சுமைகளைத் தாங்குவதற்கும் அடி மூலக்கூறு போதுமான வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மையைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

● செலவு-செயல்திறன்: அடி மூலக்கூறு பொருளின் விலையும் ஒரு முக்கியமான நடைமுறைக் கருத்தாகும்.

Ⅳ. குறைக்கடத்தி செயலாக்கத்தில் SiC பூச்சுகளின் வரம்புகள்

SiC பூச்சுகளின் ஏராளமான நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், குறைக்கடத்தி பயன்பாடுகளிலும் சில வரம்புகள் உள்ளன:

1. செலவு: உயர்-தூய்மை SiC மூலப்பொருட்கள் மற்றும் படிவுக்குத் தேவையான சிறப்பு உபகரணங்கள் மற்றும் செயல்முறைகள் (குறிப்பாக உயர்தர CVD SiC) சில பாரம்பரிய மாற்றுகளை விட SiC பூச்சுகளை அதிக விலை கொண்டதாக மாற்றும். இது சில செலவு உணர்திறன் பயன்பாடுகள் அல்லது கூறுகளுக்கு ஒரு தடையாக இருக்கலாம்.

2. உடையக்கூடிய தன்மை: பெரும்பாலான மட்பாண்டங்களைப் போலவே, SiC இயல்பாகவே உடையக்கூடியது. மிகவும் கடினமாக இருந்தாலும், இயந்திர அதிர்ச்சி அல்லது அதிக அழுத்த செறிவுகளின் கீழ் இது சில்லுகள் அல்லது விரிசல்களுக்கு ஆளாகிறது. இதற்கு SiC பூசப்பட்ட கூறுகளை கவனமாக வடிவமைத்து செயலாக்க வேண்டும்.

3. வெப்ப விரிவாக்க குணகம் (CTE) பொருந்தாமை: SiC இன் CTE ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாக இருந்தாலும், அடி மூலக்கூறு பொருளின் CTE உடன் குறிப்பிடத்தக்க பொருந்தாமை வெப்ப சுழற்சியின் போது (வெப்பமாக்கல் மற்றும் குளிரூட்டல்) அதிக உள் அழுத்தங்களுக்கு வழிவகுக்கும். இது பூச்சு அல்லது அடி மூலக்கூறின் விரிசல், சிதைவு அல்லது சிதைவை ஏற்படுத்தும். இதைக் குறைக்க கவனமாக பொருள் தேர்வு மற்றும் வடிவமைப்பு தேவை.

படிவு சவால்கள்:

1. சிக்கலான வடிவியல்களில் சீரான தன்மை: பெரிய அல்லது சிக்கலான வடிவ கூறுகளில் சரியான சீரான SiC பூச்சுகளை அடைவது சவாலானது மற்றும் சிக்கலான படிவு நுட்பங்கள் மற்றும் செயல்முறை கட்டுப்பாடு தேவைப்படலாம்.

2. ஒட்டுதல்: SiC பூச்சுக்கும் அடி மூலக்கூறு பொருளுக்கும் இடையில் வலுவான ஒட்டுதலை உறுதி செய்வது பூச்சுகளின் செயல்திறன் மற்றும் ஆயுட்காலத்திற்கு மிகவும் முக்கியமானது. அடி மூலக்கூறின் மேற்பரப்பு தயாரிப்பு மிக முக்கியமானது.

3. தடிமனான பூச்சுகளில் அழுத்தம்: பூச்சு தடிமன் அதிகரிக்கும் போது, ​​உள் அழுத்தங்கள் குவிந்து, விரிசல் அல்லது சிதைவுக்கு வழிவகுக்கும்.

4. செயலாக்கத்திறன்: அதன் அதீத கடினத்தன்மை காரணமாக, படிவுக்குப் பிறகு SiC பூச்சுகளை (அல்லது மொத்த SiC) இயந்திரமயமாக்குவது அல்லது மாற்றுவது கடினம் மற்றும் விலை உயர்ந்தது, பொதுவாக வைரக் கருவிகள் அல்லது லேசர் நீக்குதல் நுட்பங்கள் தேவைப்படுகின்றன. இதன் பொருள், பூச்சு செய்வதற்கு முன்பு கூறுகள் பெரும்பாலும் நிகர வடிவத்திற்கு இயந்திரமயமாக்கப்பட வேண்டும்.

5. குறைபாடு கட்டுப்பாடு: SiC பூச்சுகளில், குறிப்பாக முக்கியமான பயன்பாடுகளில், மிகக் குறைந்த குறைபாடு அடர்த்தியை (எ.கா., துளைகள், விரிசல்கள், சேர்த்தல்கள்) அடைவதற்கு, இறுக்கமான செயல்முறை கட்டுப்பாடு மற்றும் அதிக தூய்மை முன்னோடிகள் தேவை. இந்த குறைபாடுகள் பூச்சுகளின் பாதுகாப்பு பண்புகளை சமரசம் செய்யலாம்.

இந்த வரம்புகளை நிவர்த்தி செய்வது பொதுவாக வளர்ந்து வரும் குறைக்கடத்தித் துறையில் SiC பூச்சுகளின் செயல்திறன் மற்றும் செலவு-செயல்திறனை மேம்படுத்த SiC பொருள் அறிவியல், படிவு நுட்பங்கள் மற்றும் கூறு வடிவமைப்பு ஆகியவற்றில் தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டை உள்ளடக்கியது.

Ⅴ. ஏன் Semixlab-ஐ தேர்வு செய்ய வேண்டும்?

2018 ஆம் ஆண்டு நிறுவப்பட்ட செமிக்ஸ்லேப் டெக்னாலஜி கோ., லிமிடெட், மேம்பட்ட பொருட்களின் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு, உற்பத்தி மற்றும் விற்பனையில் கவனம் செலுத்தும் தொழில்நுட்ப அடிப்படையிலான நிறுவனமாகும். இது உலகின் முன்னணி குறைக்கடத்தி பொருள் உற்பத்தியாளர்.

செமிக்ஸ்லேப், குறைக்கடத்தி துறையில் மேம்பட்ட தொழில்நுட்பங்களான CVD சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சுகள், CVD டான்டலம் கார்பைடு பூச்சுகள், CVD சாலிட் SiC, உயர் தூய்மை CVD SiC பொருட்கள் மற்றும் மேம்பட்ட பேக்கேஜிங் பொருட்கள் போன்றவற்றின் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு மற்றும் பெரிய அளவிலான உற்பத்தியில் கவனம் செலுத்துகிறது. செமிக்ஸ்லேப் குறைக்கடத்தி பூச்சுத் துறைக்கு முன்னணி தனிப்பயனாக்கக்கூடிய தொழில்நுட்பம் மற்றும் தயாரிப்பு தீர்வுகளை வழங்க உறுதிபூண்டுள்ளது. SIC பூச்சு AC பூச்சுத் துறையில் ஏதேனும் தயாரிப்பு/தொழில்நுட்ப சிக்கல்களை நீங்கள் எதிர்கொண்டால், எங்களை அணுக உங்களை வரவேற்கிறோம்.