Ny fampandrosoana sy ny fampiharana ny Silicon Carbide (SiC)
1. Taonjaton'ny fanavaozana ao amin'ny SiC
Nanomboka tamin'ny 1893 ny dian'ny karbida silisiôma (SiC), rehefa nanamboatra ny lafaoro Acheson i Edward Goodrich Acheson, tamin'ny fampiasana akora karbônina mba hahatratrarana ny famokarana indostrialy ny SiC amin'ny alàlan'ny fanafanana elektrika amin'ny quartz sy karbaona. Ity famoronana ity dia nanamarika ny fanombohan'ny indostrian'ny SiC ary nahazoan'i Acheson patanty.
Tany am-piandohan'ny taonjato faha-20, ny SiC dia nampiasaina voalohany indrindra ho toy ny abrasive noho ny hamafin'ny mahazendana sy ny fanoherana azy. Tamin'ny tapaky ny taonjato faha-20, ny fandrosoana amin'ny teknolojia chemical deposition (CVD) dia nanokatra fahafahana vaovao. Ny mpikaroka ao amin'ny Bell Labs, tarihin'i Rustum Roy, dia nametraka ny fototry ny CVD SiC, nahatratra ny coating SiC voalohany amin'ny graphite surface.
Ny taona 1970 dia nahita fandrosoana lehibe rehefa nampihatra ny grafita vita amin'ny SiC ny Union Carbide Corporation tamin'ny fitomboan'ny epitaxial ny fitaovana semiconductor gallium nitride (GaN). Ity fandrosoana ity dia nitana anjara toerana lehibe tamin'ny LED sy laser miorina amin'ny GaN avo lenta. Nandritra ny am-polony taona maro, ny coatings SiC dia niitatra mihoatra ny semiconductor ho fampiharana amin'ny aerospace, automotive ary elektronika herinaratra, noho ny fanatsarana ny teknika famokarana.
Amin'izao fotoana izao, ny fanavaozana toy ny famafazana mafana, PVD, ary ny nanotechnology dia manatsara bebe kokoa ny fampisehoana sy ny fampiharana ny coatings SiC, mampiseho ny mety ho azy amin'ny sehatra mandroso.
2. Fahatakarana ny rafitra sy ny fampiasana kristaly SiC
Ny SiC dia manana polytypes 200 mahery, voasokajy amin'ny rafitra atomika ho cubic (3C), hexagonal (H), ary rhombohedral (R). Anisan'izany, ny 4H-SiC sy 6H-SiC dia ampiasaina betsaka amin'ny fitaovana avo lenta sy optoelektronika, raha toa kosa ny β-SiC dia sarobidy noho ny conductivity mafana indrindra, ny fanoherana ny fitafy ary ny fanoherana ny harafesina.
β-SiC nytoetra miavaka, toy ny thermal conductivity ny120-200 W/m·Kary ny coefficient fanitarana mafana mifanandrify akaiky amin'ny graphite, mahatonga azy io ho fitaovana tiana ho an'ny fanosotra amin'ny fitaovana epitaxy wafer.
3. SiC coatings: toetra sy teknika fanomanana
Ny coatings SiC, matetika β-SiC, dia ampiasaina betsaka mba hanatsarana ny toetran'ny ety ivelany toy ny hamafin'ny, ny fanoherana ny akanjo ary ny fahamarinan-toerana mafana. Ny fomba fanomanana mahazatra dia ahitana:
- Fametrahana etona simika (CVD):Manome coatings avo lenta miaraka amin'ny adhesion tsara sy ny fitoviana, mety ho an'ny substrate lehibe sy sarotra.
- Fametrahana etona ara-batana (PVD):Manolotra fanaraha-maso mazava tsara ny firafitry ny coating, mety amin'ny fampiharana avo lenta.
- Teknika famafazana, fanapotehana elektrôkimika, ary fametahana slurry: Manompoa ho safidy lafo vidy ho an'ny fampiharana manokana, na dia misy fetra samihafa amin'ny adhesion sy ny fitoviana.
Ny fomba tsirairay dia voafidy mifototra amin'ny toetran'ny substrate sy ny fepetra takiana.
4. SiC-coated Graphite Susceptors amin'ny MOCVD
Ny susceptors graphite misy SiC dia tena ilaina amin'ny Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD), dingana lehibe amin'ny famokarana fitaovana semiconductor sy optoelectronic.
Ireo susceptors ireo dia manome fanohanana matanjaka amin'ny fitomboan'ny sarimihetsika epitaxial, miantoka ny fahamarinan'ny hafanana ary mampihena ny loto. Ny coating SiC dia manatsara ny fanoherana ny oksidia, ny toetran'ny ety ivelany, ary ny kalitaon'ny interface tsara, ahafahana mifehy tsara mandritra ny fitomboan'ny sarimihetsika.
5. Fandrosoana mankany amin'ny ho avy
Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, ny ezaka lehibe dia natao hanatsarana ny fizotran'ny famokarana ny substrate graphite misy SiC. Ny mpikaroka dia mifantoka amin'ny fanatsarana ny fahadiovan'ny coating, ny fitoviana ary ny androm-piainany ary mampihena ny fandaniana. Ankoatra izany, ny fikarohana ny fitaovana vaovao toy nytantalum carbide (TaC).dia manolotra fanatsarana mety ho amin'ny conductivity mafana sy ny fanoherana ny harafesiny, manokatra ny lalana ho an'ny taranaka manaraka vahaolana.
Raha tsy mitsaha-mitombo ny fangatahana ireo susceptors graphite misy SiC, ny fandrosoana amin'ny famokarana marani-tsaina sy ny famokarana indostrialy dia hanohana bebe kokoa ny fivoaran'ny vokatra avo lenta mba hanomezana fahafaham-po ny filàn'ny indostrian'ny semiconductor sy optoelectronics.
Fotoana fandefasana: Nov-24-2023