Синтетизација праха силицијум карбида високе чистоће

Како СиЦ постиже своју истакнутост у области полупроводника? 

То је првенствено због његових изузетних карактеристика широког појаса, у распону од 2,3 до 3,3 еВ, што га чини идеалним материјалом за производњу високофреквентних електронских уређаја велике снаге. Ова карактеристика се може упоредити са изградњом широког аутопута за електронске сигнале, обезбеђујући несметан пролаз за високофреквентне сигнале и постављајући чврст темељ за ефикаснију и бржу обраду и пренос података.

Његов широк појас, у распону од 2,3 до 3,3 еВ, је кључни фактор, што га чини идеалним за високофреквентне електронске уређаје велике снаге. Као да је огроман аутопут поплочан за електронске сигнале, омогућавајући им да путују несметано, чиме се успоставља чврста основа за побољшану ефикасност и брзину у руковању и преносу података.

Његова висока топлотна проводљивост, која може да достигне 3,6 до 4,8 В·цм⁻¹·К⁻¹. То значи да може брзо да расипа топлоту, делујући као ефикасан „мотор“ за хлађење електронских уређаја. Сходно томе, СиЦ се изузетно добро понаша у захтевним апликацијама електронских уређаја које захтевају отпорност на зрачење и корозију. Без обзира да ли се суочава са изазовом зрачења космичких зрака у истраживању свемира или се бави корозивном ерозијом у тешким индустријским окружењима, СиЦ може да ради стабилно и да остане постојан.

Његова висока покретљивост засићења носача, у распону од 1,9 до 2,6 × 10⁷ цм·с⁻¹. Ова карактеристика даље проширује потенцијал примене у домену полупроводника, ефективно побољшавајући перформансе електронских уређаја обезбеђујући брзо и ефикасно кретање електрона унутар уређаја, пружајући на тај начин снажну подршку за постизање моћнијих функционалности.

Како је еволуирала историја развоја кристалног материјала СиЦ (силицијум карбида)? 

Освртање на развој СиЦ кристалних материјала је као окретање страница књиге научног и технолошког напретка. Још 1892. Ачесон је изумео методу за синтезуСиЦ праход силицијум диоксида и угљеника, чиме се покреће проучавање СиЦ материјала. Међутим, чистоћа и величина СиЦ материјала добијених у то време били су ограничени, слично као што је детету у повојима, иако је поседовало бесконачан потенцијал, и даље био потребан континуирани раст и усавршавање.

Било је то 1955. године када је Лели успешно узгајао релативно чисте СиЦ кристале помоћу технологије сублимације, означавајући важну прекретницу у историји СиЦ. Међутим, материјали налик на СиЦ плоче добијени овом методом били су мале величине и имали су велике варијације у перформансама, слично као група неуједначених војника, због чега је било тешко формирати јаку борбену снагу у областима врхунске примене.

Било је то између 1978. и 1981. године када су Таиров и Цветков развили Лелијеву методу увођењем кристала за семе и пажљиво дизајнирањем температурних градијената за контролу транспорта материјала. Овај иновативни потез, сада познат као побољшана Лели метода или метода сублимације уз помоћ семена (ПВТ), донео је нову зору за раст СиЦ кристала, значајно побољшавши квалитет и контролу величине кристала СиЦ и поставивши чврсту основу за широка примена СиЦ-а у разним областима.

Који су основни елементи у расту монокристала СиЦ? 

Квалитет СиЦ праха игра кључну улогу у процесу раста СиЦ монокристала. Приликом употребеβ-СиЦ прахза узгој монокристала СиЦ може доћи до фазног прелаза у α-СиЦ. Овај прелаз утиче на моларни однос Си/Ц у парној фази, слично као деликатан чин хемијског балансирања; једном поремећен, на раст кристала може негативно утицати, слично нестабилности темеља што доводи до нагиба целе зграде.

Они углавном потичу од СиЦ праха, са блиским линеарним односом између њих. Другим речима, што је већа чистоћа праха, то је бољи квалитет монокристала. Стога, припрема СиЦ праха високе чистоће постаје кључ за синтезу висококвалитетних СиЦ монокристала. Ово од нас захтева да стриктно контролишемо садржај нечистоћа током процеса синтезе праха, обезбеђујући да сваки „молекул сировог материјала“ испуњава високе стандарде како би се обезбедила најбоља основа за раст кристала.

Које су методе за синтезуСиЦ прах високе чистоће? 

Тренутно постоје три главна приступа за синтезу праха СиЦ високе чистоће: методе паре, течне фазе и чврсте фазе.

Паметно контролише садржај нечистоћа у извору гаса, укључујући ЦВД (хемијско таложење паре) и плазма методе. ЦВД користи "магију" високотемпературних реакција за добијање ултра финог СиЦ праха високе чистоће. На пример, коришћењем (ЦХ₃)₂СиЦл₂ као сировог материјала, прах нано силицијум карбида високе чистоће са ниским садржајем кисеоника се успешно припрема у „пећи“ на температурама у распону од 1100 до 1400℃, слично као да се педантно вајају изузетна уметничка дела у микроскопски свет. Плазма методе се, с друге стране, ослањају на моћ судара електрона високе енергије да би се постигла синтеза СиЦ праха високе чистоће. Користећи микроталасну плазму, тетраметилсилан (ТМС) се користи као реакциони гас за синтезу праха СиЦ високе чистоће под "ударом" електрона високе енергије. Иако метода парне фазе може постићи високу чистоћу, њена висока цена и спора стопа синтезе чине је сличним високо квалификованом мајстору који пуно наплаћује и ради споро, што отежава испуњавање захтева велике производње.

Сол-гел метода се издваја у методи течне фазе, способна да синтетише високе чистоћеСиЦ прах. Користећи индустријски силицијум сол и фенолну смолу растворљиву у води као сировине, реакција карботермалне редукције се изводи на високим температурама да би се на крају добио СиЦ прах. Међутим, метода течне фазе такође се суочава са проблемима високе цене и сложеног процеса синтезе, слично као пут пун трња, који, иако може да стигне до циља, пун је изазова.

Кроз ове методе, истраживачи настављају да настоје да побољшају чистоћу и принос СиЦ праха, промовишући технологију раста монокристала силицијум карбида на виши ниво.

Семицорек нудиHСиЦ прах високе чистоћеза полупроводничке процесе. Ако имате било каквих питања или су вам потребни додатни детаљи, не устручавајте се да нас контактирате.

Контакт телефон # +86-13567891907

Емаил: салес@семицорек.цом