Silikon karbid (SiC) ýarymgeçiriji pudagynda we ösen keramiki önümlerde tapylyp bilinýän ajaýyp birleşme. Bu köplenç şol bir önüm görnüşi ýaly ýalňyşyp bilýän adamlaryň arasynda bulaşyklyga sebäp bolýar. Aslynda, birmeňzeş himiki düzümi paýlaşmak bilen, SiC ýa-da könelişen ösen keramika ýa-da ýokary öndürijilikli ýarymgeçiriji hökmünde ýüze çykýar, önümçilik goşundylarynda düýbünden başga rol oýnaýar. Keramiki derejeli we ýarymgeçiriji derejeli SiC materiallarynyň arasynda kristal gurluşy, önümçilik prosesleri, öndürijilik aýratynlyklary we amaly meýdanlary babatynda düýpli tapawutlar bar.
- Çig materiallar üçin dürli arassalyk talaplary
Keramiki derejeli SiC, poroşok iýmit mallary üçin birneme arassalyk talaplaryna eýedir. Adatça, 90% -98% arassalygy bolan täjirçilik derejeli önümler köp sanly islegleri kanagatlandyryp biler, ýöne ýokary öndürijilikli gurluş keramikasy 98% -99.5% arassalygy talap edip biler (mysal üçin, reaksiýa bagly SiC gözegçilik edilýän erkin kremniniň mazmunyny talap edýär). Käbir hapalara çydam edýär we kämahal alýumin oksidi (Al₂O₃) ýa-da ýtrium oksidi (Y₂O₃) ýaly sinterleýiş gurallaryny bilkastlaýyn birleşdirýär, sinteriň işleýşini gowulandyrýar, sinteriň temperaturasyny peseldýär we önümiň soňky dykyzlygyny ýokarlandyrýar.
Ondarymgeçiriji derejeli SiC ajaýyp arassalyk derejesini talap edýär. Substrat derejeli ýeke kristal SiC ≥99.9999% (6N) arassalygy talap edýär, käbir ýokary derejeli programmalar 7N (99.99999%) arassalygyna mätäç. Epitaksial gatlaklar 10¹⁶ atom / sm³-den pes hapalyk konsentrasiýalaryny saklamalydyr (esasanam B, Al we V ýaly çuňňur hapalardan gaça durmaly). Hatda demir (Fe), alýuminiý (Al) ýa-da bor (B) ýaly yz hapalary hem daşaýjylaryň ýaýramagyna, meýdan güýjüniň peselmegine we netijede enjamyň işleýşine we ygtybarlylygyna zyýan ýetirip, berk hapa gözegçiligi talap edip, elektrik häsiýetlerine agyr täsir edip biler.
Silikon karbid ýarymgeçiriji material
- Aýry-aýry kristal gurluşlar we hil
Keramiki derejeli SiC, esasan, köp sanly tötänleýin gönükdirilen SiC mikrokristallaryndan düzülen polikristally poroşok ýa-da süzülen jisimler hökmünde bar. Materialda umumy politiplere berk gözegçilik etmezden, umumy material dykyzlygyna we birmeňzeşligine ünsi jemläp, birnäçe polip görnüşi (meselem, α-SiC, β-SiC) bolup biler. Içki gurluşynda köp däne araçäkleri we mikroskopiki gözenekler bar we sinterleýji gurallary (meselem, Al₂O₃, Y₂O₃) öz içine alyp biler.
Ondarymgeçiriji derejeli SiC bir kristal substratlar ýa-da ýokary tertipli kristal gurluşlary bolan epitaksial gatlaklar bolmaly. Takyk kristal ösüş usullary (mysal üçin, 4H-SiC, 6H-SiC) arkaly alnan aýratyn polipleri talap edýär. Elektron hereketi we zolakly zolak ýaly elektrik häsiýetleri, polip görnüşini saýlamaga gaty duýgur bolup, berk gözegçiligi talap edýär. Häzirki wagtda 4H-SiC ýokary göterijilik hereketi we bökdençlik meýdan güýji ýaly ýokary elektrik häsiýetleri sebäpli bazarda agdyklyk edýär we elektrik enjamlary üçin ideal edýär.
- Amal çylşyrymlylygy deňeşdirmek
Keramiki derejeli SiC, “kerpiç ýasamak” bilen deňeşdirilende has ýönekeý önümçilik proseslerini (poroşok taýýarlamak → emele getirmek, sinterlemek) ulanýar. Bu proses öz içine alýar:
- Söwda derejeli SiC poroşokyny (adatça mikron ölçegli) baglaýjylar bilen garyşdyrmak
- Basyş arkaly emele gelýär
- Bölejikleriň diffuziýasy arkaly dykyzlaşmagy gazanmak üçin ýokary temperatura sintezi (1600-2200 ° C)
Programmalaryň köpüsi> 90% dykyzlygy bilen kanagatlandyrylyp bilner. Processhli proses yzygiderliligi emele getirmäge we sinterlemäge gönükdirilen, hrustal ösüşiň takyk gözegçiligini talap etmeýär. Üstünlikleri, has az arassalyk talaplary bilen çylşyrymly şekiller üçin proses çeýeligini öz içine alýar.
Ondarymgeçiriji derejeli SiC has çylşyrymly prosesleri öz içine alýar (ýokary arassa poroşok taýýarlamak → bir kristal substratyň ösüşi → epitaksial wafli çöketligi → enjamyň ýasalmagy). Esasy ädimler:
- Substrat taýýarlygy, esasan, fiziki buglary daşamak (PVT) usuly arkaly
- SiC poroşokynyň aşa agyr şertlerde sublimasiýasy (2200-2400 ° C, ýokary vakuum)
- Temperatura gradiýentlerine (± 1 ° C) we basyş parametrlerine takyk gözegçilik
- Birmeňzeş galyň, doply gatlaklary (adatça birnäçe-onlarça mikron) döretmek üçin himiki bug çökdürilmegi (CVD) arkaly epitaksial gatlagyň ösüşi.
Hli proses hapalanmazlyk üçin aşa arassa gurşawy (meselem, 10-njy synp otaglary) talap edýär. Aýratynlyklary, çig malyň arassalygyna (> 99.9999%) we enjamlaryň kämilleşmegine berk talaplar bilen ýylylyk meýdanlaryna we gaz akymyna gözegçilik etmegi talap edýän aşa proses takyklygyny öz içine alýar.
- Möhüm çykdajy tapawutlary we bazar ugurlary
Keramiki derejeli SiC aýratynlyklary:
- Çig mal: Söwda derejeli poroşok
- Deňeşdirilen ýönekeý prosesler
- Arzan bahasy: Bir tonna müňlerçe müňlerçe RMB
- Giňişleýin programmalar: Abraziw önümleri, zawodlar we beýleki çykdajylara duýgur pudaklar
Ondarymgeçiriji derejeli SiC aýratynlyklary:
- Uzyn substratyň ösüş siklleri
- Kemçiliklere gözegçilik etmek
- Pes hasyl derejesi
- Costokary bahasy: 6 dýuým substrat üçin müňlerçe dollar
- Fokusirlenen bazarlar: Elektrik enjamlary we RF komponentleri ýaly ýokary öndürijilikli elektronika
Täze energiýa ulaglarynyň we 5G aragatnaşygynyň çalt ösmegi bilen bazara isleg barha artýar.
- Differensirlenen amaly ssenariýler
Keramiki derejeli SiC, esasan, gurluş goşundylary üçin “senagat işçisi” bolup hyzmat edýär. Ajaýyp mehaniki häsiýetlerinden (ýokary gatylygy, könelmegine garşylyk) we ýylylyk aýratynlyklaryndan (ýokary temperatura garşylygy, okislenme garşylygy) peýdalanmak bilen:
- Abraziw serişdeleri (ýylmaýjy tigirler, çäge kagyzy)
- Zawodlar (ýokary temperatura peçleri)
- Geýmek / poslama garşy komponentler (nasos korpuslary, turbalar)
Silikon karbid keramiki gurluş düzüm bölekleri
Ondarymgeçiriji derejeli SiC, elektron zolaklarda özboluşly artykmaçlyklary görkezmek üçin giň zolakly ýarymgeçiriji häsiýetlerinden peýdalanyp, “elektron elita” hökmünde çykyş edýär:
- Kuwwat enjamlary: EV inwertorlary, gözenegiň öwrüjileri (güýç öwrülişiniň netijeliligini ýokarlandyrmak)
- RF enjamlary: 5G esasy stansiýalar, radar ulgamlary (has ýokary iş ýygylyklaryny üpjün edýär)
- Optoelektronika: Gök yşyklandyryjylar üçin substrat material
200 millimetrlik SiC epitaksial wafli
| Ölçegi | Keramiki derejeli SiC | Ondarymgeçiriji derejeli SiC |
| Kristal gurluş | Polikristally, köp politip | Cryeke kristal, berk saýlanan politipler |
| Amal merkezi | Dykyzlygy we şekil gözegçiligi | Kristal hil we elektrik eýeçiligine gözegçilik |
| Öndürijilik ähmiýeti | Mehaniki güýç, poslama garşylyk, ýylylyk durnuklylygy | Elektrik aýratynlyklary (zolak zolagy, bölüniş meýdany we ş.m.) |
| Programma ssenarileri | Gurluş komponentleri, könelmäge çydamly bölekler, ýokary temperatura komponentleri | Powerokary kuwwatly enjamlar, ýokary ýygylykly enjamlar, optoelektron enjamlary |
| Bahasy sürüjiler | Amal çeýeligi, çig malyň bahasy | Kristal ösüş depgini, enjamlaryň takyklygy, çig malyň arassalygy |
Gysgaça aýtsak, düýpli tapawut olaryň aýratyn funksional maksatlaryndan gelip çykýar: keramiki derejeli SiC “forma (gurluş)” ulanýar, ýarymgeçiriji derejeli SiC “häsiýetleri (elektrik) ulanýar. Öňküsi tygşytly mehaniki / ýylylyk öndürijiligini yzarlaýar, ikinjisi ýokary arassalyk, bir kristal funksional material hökmünde material taýýarlamak tehnologiýasynyň iň ýokary derejesini görkezýär. Birmeňzeş himiki gelip çykyşyny paýlaşýandyklaryna garamazdan, keramiki derejeli we ýarymgeçiriji derejeli SiC arassalygy, kristal gurluşy we önümçilik proseslerinde aç-açan tapawutlary görkezýär - ýöne ikisi hem öz pudaklarynda senagat önümçiligine we tehnologiki ösüşe möhüm goşant goşýar.
XKH gözleg we kremniy karbid (SiC) materiallaryny öndürmekde ýöriteleşdirilen ýokary tehnologiýaly kärhana bolup, ýokary arassa SiC keramikasyndan ýarymgeçiriji derejeli SiC kristallaryna çenli ýöriteleşdirilen ösüşi, takyk işlemegi we ýerüsti bejeriş hyzmatlaryny hödürleýär. Öňdebaryjy taýýarlyk tehnologiýalaryny we akylly önümçilik liniýalaryny ulanyp, XKH sazlaýjy öndürijiligi (90% -7N arassalygy) we ýarymgeçiriji, täze energiýa, howa we beýleki öňdebaryjy ugurlardaky müşderiler üçin gurluş bilen dolandyrylýan (polikristally / bir kristal) SiC önümlerini we çözgütlerini üpjün edýär. Önümlerimiz ýarymgeçiriji enjamlarda, elektrik ulaglarynda, 5G aragatnaşyk we şuňa meňzeş pudaklarda giň goşundylary tapýar.
Aşakda XKH tarapyndan öndürilen kremniy karbid keramiki enjamlar bar.
Iş wagty: Iýul-30-2025