Silikon karbidiň (SiC) ösüşi we ulanylyşy
1. SiC-de innowasiýa asyry
Silikon karbidiň (SiC) syýahaty 1893-nji ýylda, Edward Gudrih Acheson, kwars we uglerodyň elektrik ýylylygy arkaly SiC-iň senagat önümçiligine ýetmek üçin uglerod materiallaryny ulanyp, Acheson peçini dizaýn edeninde başlandy. Bu oýlap tapyş, SiC-iň senagatlaşmagynyň başlangyjy boldy we Acheson patent gazandy.
20-nji asyryň başynda SiC, ajaýyp gatylygy we könelişme garşylygy sebäpli abraziw hökmünde ulanyldy. 20-nji asyryň ortalaryna himiki buglary çökdürmek (CVD) tehnologiýasyndaky ösüşler täze mümkinçilikleri açdy. Rustum Roýyň ýolbaşçylygyndaky Bell Labs-iň gözlegçileri grafit ýüzlerinde ilkinji SiC örtüklerine ýetip, CVD SiC üçin esas goýdular.
1970-nji ýyllarda “Union Carbide” korporasiýasy galiý nitridiniň (GaN) ýarymgeçiriji materiallarynyň epitaksial ösmeginde SiC bilen örtülen grafiti ulananda uly üstünlik gazandy. Bu ösüş, ýokary öndürijilikli GaN esasly yşyklandyryjylar we lazerlerde möhüm rol oýnady. Onýyllyklaryň dowamynda SiC örtükleri ýarymgeçirijilerden başga-da, önümçilik tehnikasynyň kämilleşdirilmegi netijesinde howa, awtoulag we elektrik elektronikasyndaky goşundylara çenli giňeldi.
Häzirki wagtda termiki pürküji, PVD we nanotehnologiýa ýaly täzelikler SiC örtükleriniň işleýşini we ulanylyşyny hasam güýçlendirýär we öňdebaryjy ugurlarda öz potensialyny görkezýär.
2. SiC-iň kristal gurluşlaryna we ulanylyşyna düşünmek
SiC, atom tertibi boýunça kub (3C), altyburçly (H) we romboedral (R) gurluşlara bölünen 200-den gowrak polip görnüşine eýe. Bularyň arasynda 4H-SiC we 6H-SiC degişlilikde ýokary güýçli we optoelektron enjamlarynda giňden ulanylýar, β-SiC ýokary ýylylyk geçirijiligi, könelişme garşylygy we poslama garşylygy bilen bahalandyrylýar.
β-SiC'sýylylyk geçirijiligi ýaly özboluşly häsiýetler120-200 W / m · K.grafit bilen ýakyndan gabat gelýän ýylylyk giňelme koeffisiýenti, wafli epitaks enjamlarynda ýerüsti örtükler üçin ileri tutulýan material bolar.
3. SiC örtükleri: häsiýetleri we taýýarlyk usullary
SiC örtükleri, adatça β-SiC, gatylyk, köýnek garşylygy we ýylylyk durnuklylygy ýaly ýerüsti häsiýetleri ýokarlandyrmak üçin giňden ulanylýar. Umumy taýýarlyk usullary şulary öz içine alýar:
- Himiki bug çöketligi (CVD):Uly we çylşyrymly substratlar üçin ajaýyp ýelmeşme we birmeňzeş ýokary hilli örtükler bilen üpjün edýär.
- Fiziki bug çöketligi (PVD):Highokarky takyk programmalar üçin örtük kompozisiýasyna takyk gözegçiligi hödürleýär.
- Püskürmek usullary, elektrohimiki çöketlik we süýümli örtük: Hesapyşma we birmeňzeşlik boýunça dürli çäklendirmelere garamazdan, aýratyn programmalar üçin tygşytly alternatiwalar hökmünde hyzmat ediň.
Her usul substrat aýratynlyklaryna we amaly talaplaryna esaslanyp saýlanýar.
4. MOCVD-de SiC bilen örtülen grafit duýgurlary
SiC bilen örtülen grafit duýgurlary ýarymgeçiriji we optoelektron material önümçiliginde esasy proses bolan Metal Organiki Himiki Bug Depozitinde (MOCVD) aýrylmazdyr.
Bu duýgurlar ýylylyk durnuklylygyny üpjün etmek we haramlygyň hapalanmagyny azaltmak üçin epitaksial filmiň ösmegine berk goldaw berýär. SiC örtügi, okislenmä garşylygy, ýerüsti häsiýetleri we interfeýsiň hilini ýokarlandyrýar, filmiň ösmegi wagtynda takyk gözegçiligi üpjün edýär.
5. Geljege tarap öňe gitmek
Soňky ýyllarda SiC bilen örtülen grafit substratlarynyň önümçilik proseslerini gowulandyrmak üçin ep-esli tagallalar edildi. Gözlegçiler çykdajylary azaltmak bilen örtügiň arassalygyny, birmeňzeşligini we ömrüni ýokarlandyrmaga ünsi jemleýärler. Mundan başga-da, innowasiýa materiallaryny gözlemektantal karbid (TaC) örtükleriýylylyk geçirijiliginde we poslama garşylygynda potensial gowulaşmalary hödürleýär, indiki nesil çözgütlerine ýol açýar.
SiC bilen örtülen grafit duýgurlaryna bolan islegiň artmagy bilen, ýarymgeçiriji we optoelektronika pudaklarynyň ösýän zerurlyklaryny kanagatlandyrmak üçin akylly önümçilikde we önümçilik derejesinde önümçilikde öňe gidişlikler ýokary hilli önümleriň ösmegine goldaw berer.
Iş wagty: Noýabr-24-2023