Yüksek Saflıkta Silisyum Karbür Tozunun Sentezlenmesi

SiC yarı iletken alanında nasıl ön plana çıkıyor? 

Öncelikle 2,3 ila 3,3 eV arasında değişen olağanüstü geniş bant aralığı özelliklerinden kaynaklanmaktadır ve bu da onu yüksek frekanslı, yüksek güçlü elektronik cihazların üretimi için ideal bir malzeme haline getirmektedir. Bu özelliği, elektronik sinyaller için geniş bir otoyol inşa etmeye, yüksek frekanslı sinyallerin sorunsuz geçişini sağlamaya ve daha verimli ve hızlı veri işleme ve iletimi için sağlam bir temel oluşturmaya benzetebiliriz.

2,3 ila 3,3 eV arasında değişen geniş bant aralığı, onu yüksek frekanslı, yüksek güçlü elektronik cihazlar için ideal kılan önemli bir faktördür. Sanki elektronik sinyaller için geniş bir otoyol döşeniyor, bu sayede onların engellenmeden seyahat etmeleri sağlanıyor, böylece veri işleme ve aktarımında gelişmiş verimlilik ve hız için sağlam bir temel oluşturuluyor.

3,6 ila 4,8 W·cm⁻¹·K⁻¹'ye ulaşabilen yüksek termal iletkenliği. Bu, elektronik cihazlar için verimli bir soğutma "motoru" görevi görerek ısıyı hızlı bir şekilde dağıtabileceği anlamına gelir. Sonuç olarak SiC, radyasyona ve korozyona karşı direnç gerektiren zorlu elektronik cihaz uygulamalarında olağanüstü iyi performans gösterir. İster uzay araştırmalarında kozmik ışın radyasyonunun zorluğuyla karşı karşıya olun, ister zorlu endüstriyel ortamlarda aşındırıcı erozyonla uğraşın, SiC istikrarlı bir şekilde çalışabilir ve kararlı kalabilir.

1,9 ile 2,6 × 10⁷ cm·s⁻¹ arasında değişen yüksek taşıyıcı doyma hareketliliği. Bu özellik, yarı iletken alanındaki uygulama potansiyelini daha da genişleterek elektronik cihazların performansını, cihazlar içindeki elektronların hızlı ve verimli hareketini sağlayarak etkili bir şekilde artırır ve böylece daha güçlü işlevselliklerin elde edilmesi için güçlü destek sağlar.

SiC (silisyum karbür) kristal malzeme gelişiminin tarihi nasıl gelişti? 

SiC kristal malzemelerinin gelişimine dönüp bakmak, bilimsel ve teknolojik ilerleme kitabının sayfalarını çevirmek gibidir. 1892 gibi erken bir tarihte Acheson sentezlemek için bir yöntem icat etti.SiC tozusilika ve karbondan elde edildi, böylece SiC malzemelerinin incelenmesi başlatıldı. Bununla birlikte, o dönemde elde edilen SiC malzemelerinin saflığı ve boyutu sınırlıydı; tıpkı kundaktaki bir bebek gibi, sonsuz potansiyele sahip olmasına rağmen hâlâ sürekli büyümeye ve gelişmeye ihtiyaç duyuyordu.

1955 yılında Lely, süblimasyon teknolojisiyle nispeten saf SiC kristallerini başarılı bir şekilde ürettiğinde, SiC tarihinde önemli bir dönüm noktası oldu. Bununla birlikte, bu yöntemden elde edilen SiC plaka benzeri malzemelerin boyutu küçüktü ve tıpkı bir grup düzensiz asker gibi büyük performans farklılıklarına sahipti ve üst düzey uygulama alanlarında güçlü bir savaş gücü oluşturmayı zor buluyordu.

Tairov ve Tsvetkov, tohum kristallerini kullanarak ve malzeme taşınmasını kontrol etmek için sıcaklık gradyanlarını dikkatlice tasarlayarak Lely'nin yöntemini temel alarak 1978 ile 1981 yılları arasındaydı. Artık geliştirilmiş Lely yöntemi veya tohum destekli süblimasyon (PVT) yöntemi olarak bilinen bu yenilikçi hamle, SiC kristallerinin büyümesine yeni bir başlangıç ​​getirdi, SiC kristallerinin kalitesini ve boyut kontrolünü önemli ölçüde artırdı ve bu teknoloji için sağlam bir temel oluşturdu. SiC'nin çeşitli alanlarda yaygın olarak uygulanması.

SiC tek kristallerinin büyümesindeki temel elementler nelerdir? 

SiC tozunun kalitesi, SiC tek kristallerinin büyüme sürecinde çok önemli bir rol oynar. Kullanırkenβ-SiC tozuSiC tek kristallerini büyütmek için a-SiC'ye bir faz geçişi meydana gelebilir. Bu geçiş, hassas bir kimyasal dengeleme işlemine benzer şekilde, buhar fazındaki Si/C molar oranını etkiler; Bir kez bozulduğunda kristal büyümesi, temelin dengesizliğinin tüm binanın eğilmesine yol açması gibi olumsuz etkilenebilir.

Çoğunlukla SiC tozundan gelirler ve aralarında yakın bir doğrusal ilişki vardır. Başka bir deyişle, tozun saflığı ne kadar yüksek olursa, tek kristalin kalitesi de o kadar iyi olur. Bu nedenle, yüksek saflıkta SiC tozunun hazırlanması, yüksek kaliteli SiC tek kristallerinin sentezlenmesinin anahtarı haline gelir. Bu, toz sentezi işlemi sırasında safsızlık içeriğini sıkı bir şekilde kontrol etmemizi ve her "hammadde molekülünün" kristal büyümesi için en iyi temeli sağlamak üzere yüksek standartları karşılamasını sağlamamızı gerektirir.

Sentezleme yöntemleri nelerdir?yüksek saflıkta SiC tozu? 

Şu anda, yüksek saflıkta SiC tozunun sentezlenmesine yönelik üç ana yaklaşım vardır: buhar fazı, sıvı faz ve katı faz yöntemleri.

CVD (Kimyasal Buhar Biriktirme) ve plazma yöntemleri de dahil olmak üzere gaz kaynağındaki yabancı madde içeriğini akıllıca kontrol eder. CVD, ultra ince, yüksek saflıkta SiC tozu elde etmek için yüksek sıcaklık reaksiyonlarının "sihrini" kullanır. Örneğin, hammadde olarak (CH₃)₂SiCl₂ kullanılarak, yüksek saflıkta, düşük oksijenli nano silisyum karbür tozu, 1100 ila 1400°C arasındaki sıcaklıklarda bir "fırında" başarılı bir şekilde hazırlanır; bu, tıpkı mükemmel sanat eserlerinin titizlikle şekillendirilmesi gibi. mikroskobik dünya. Öte yandan plazma yöntemleri, SiC tozunun yüksek saflıkta sentezini elde etmek için yüksek enerjili elektron çarpışmalarının gücüne dayanır. Mikrodalga plazma kullanılarak, yüksek enerjili elektronların "etkisi" altında yüksek saflıkta SiC tozunu sentezlemek için reaksiyon gazı olarak tetrametilsilan (TMS) kullanılır. Her ne kadar buhar fazı yöntemi yüksek saflığa ulaşabilse de, yüksek maliyeti ve yavaş sentez hızı, onu çok şarj eden ve yavaş çalışan yüksek vasıflı bir ustaya benzetiyor ve büyük ölçekli üretimin taleplerini karşılamayı zorlaştırıyor.

Sıvı faz yöntemi içerisinde yüksek saflıkta sentez yapabilen sol-jel yöntemi öne çıkıyorSiC tozu. Hammadde olarak endüstriyel silikon sol ve suda çözünür fenolik reçine kullanılarak, sonuçta SiC tozu elde etmek için yüksek sıcaklıklarda bir karbotermal indirgeme reaksiyonu gerçekleştirilir. Ancak sıvı faz yöntemi aynı zamanda yüksek maliyet ve karmaşık bir sentez süreci gibi sorunlarla da karşı karşıyadır; tıpkı dikenlerle dolu bir yol gibi, hedefe ulaşabilse de zorluklarla doludur.

Bu yöntemler aracılığıyla araştırmacılar, silisyum karbür tek kristallerinin büyüme teknolojisini daha yüksek seviyelere çıkararak SiC tozunun saflığını ve verimini artırmaya çabalamaya devam ediyor.

Semicorex teklifleriHyüksek saflıkta SiC Tozuyarı iletken işlemler için. Herhangi bir sorunuz varsa veya ek ayrıntılara ihtiyacınız varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.

İletişim telefonu numarası +86-13567891907

E-posta: sales@semicorex.com