Синтетизирање на силициум карбид во прав со висока чистота

Како SiC ја постигнува својата важност во полето на полупроводниците? 

Тоа првенствено се должи на неговите исклучителни карактеристики на широк опсег, кои се движат од 2,3 до 3,3 eV, што го прават идеален материјал за производство на електронски уреди со висока фреквенција и моќност. Оваа карактеристика може да се спореди со изградба на широк автопат за електронски сигнали, обезбедување непречено поминување на сигналите со висока фреквенција и поставување цврста основа за поефикасна и побрза обработка и пренос на податоци.

Неговиот широк опсег, кој се движи од 2,3 до 3,3 eV, е клучен фактор што го прави идеален за електронски уреди со висока фреквенција и моќност. Како да е поплочен огромен автопат за електронски сигнали, овозможувајќи им да патуваат непречено, со што се воспоставува стабилна основа за зголемена ефикасност и брзина при ракување и пренос на податоци.

Неговата висока топлинска спроводливост, која може да достигне 3,6 до 4,8 W·cm-1·K-1. Ова значи дека може брзо да ја исфрли топлината, дејствувајќи како ефикасен „мотор“ за ладење на електронските уреди. Следствено, SiC работи исклучително добро во тешки апликации за електронски уреди кои бараат отпорност на радијација и корозија. Без разлика дали се соочуваме со предизвикот на зрачењето на космичките зраци во истражувањето на вселената или се справуваме со корозивната ерозија во суровите индустриски средини, SiC може да работи стабилно и да остане непоколеблив.

Неговата висока мобилност на заситеност на носачот, која се движи од 1,9 до 2,6 × 107 cm·s-1. Оваа карактеристика дополнително го проширува својот потенцијал за примена во доменот на полупроводниците, ефикасно подобрувајќи ги перформансите на електронските уреди со обезбедување на брзо и ефикасно движење на електроните во уредите, со што обезбедува силна поддршка за постигнување помоќни функционалности.

Како еволуираше историјата на развојот на кристалниот материјал SiC (силициум карбид)? 

Гледањето наназад кон развојот на SiC кристалните материјали е како да ги вртите страниците на книгата за научен и технолошки напредок. Уште во 1892 година, Ачесон измислил метод за синтезаSiC прашокод силициум диоксид и јаглерод, со што се иницира проучување на материјалите на SiC. Сепак, чистотата и големината на материјалите од SiC добиени во тоа време беа ограничени, слично како на новороденче во повиени алишта, иако поседува бесконечен потенцијал, сепак му требаше континуиран раст и префинетост.

Тоа беше во 1955 година кога Лели успешно одгледува релативно чисти SiC кристали преку технологијата на сублимација, што означува важна пресвртница во историјата на SiC. Сепак, материјалите слични на SiC плочи добиени од овој метод беа мали по големина и имаа големи варијации во перформансите, слично како група на нерамни војници, на кои им беше тешко да формираат силна борбена сила во полињата со висока примена.

Тоа беше помеѓу 1978 и 1981 година кога Таиров и Цветков го изградија методот на Лели со воведување на семе кристали и внимателно дизајнирање на температурни градиенти за контрола на транспортот на материјалите. Овој иновативен потег, сега познат како подобрен метод Lely или метод на сублимација со помош на семе (PVT), донесе нова зора за растот на SiC кристалите, значително подобрување на квалитетот и контролата на големината на кристалите SiC и поставувајќи цврста основа за широка примена на SiC во различни области.

Кои се основните елементи во растот на единечните кристали на SiC? 

Квалитетот на прашокот SiC игра клучна улога во процесот на раст на единечните кристали на SiC. При користењеβ-SiC прашокза да се развијат единечни кристали на SiC, може да се појави фазна транзиција кон α-SiC. Оваа транзиција влијае на моларниот однос Si/C во фазата на пареа, слично како деликатно хемиско балансирање; штом ќе се наруши, растот на кристалот може да биде негативно засегнат, слично на нестабилноста на темелите што доведува до навалување на цела зграда.

Тие главно доаѓаат од прашокот SiC, со блиска линеарна врска помеѓу нив. Со други зборови, колку е поголема чистотата на прашокот, толку е подобар квалитетот на еднокристалот. Затоа, подготовката на високо-чистотен SiC прав станува клучот за синтетизирање на висококвалитетни единечни кристали на SiC. Ова бара од нас строго да ја контролираме содржината на нечистотија за време на процесот на синтеза на прав, осигурувајќи дека секоја „молекула на суровина“ ги исполнува високите стандарди за да обезбеди најдобра основа за раст на кристалите.

Кои се методите за синтезаSiC прашок со висока чистота? 

Во моментов, постојат три главни пристапи за синтеза на прашок со висока чистота SiC: фаза на пареа, течна фаза и методи на цврста фаза.

Тој умно ја контролира содржината на нечистотии во изворот на гас, вклучувајќи ги методите CVD (Chemical Vapor Deposition) и плазма. CVD ја користи „магијата“ на реакциите на висока температура за да добие ултра фин SiC прашок со висока чистота. На пример, користејќи (CH3)2SiCl2 како суровина, прав со висока чистота, ниско-кислород нано силициум карбид успешно се подготвува во „печка“ на температури кои се движат од 1100 до 1400 ° C, слично како прецизно вајање во извонредни уметнички дела. микроскопскиот свет. Плазма методите, од друга страна, се потпираат на моќта на високоенергетските судири на електрони за да се постигне синтеза со висока чистота на прав SiC. Користејќи микробранова плазма, тетраметилсилан (TMS) се користи како реакционен гас за синтетизирање на високо-чистотен SiC прашок под „влијание“ на електрони со висока енергија. Иако методот на фаза на пареа може да постигне висока чистота, неговата висока цена и бавната стапка на синтеза го прават сличен на висококвалификуван занаетчија кој наплаќа многу и работи бавно, што го отежнува исполнувањето на барањата на големото производство.

Методот сол-гел се издвојува во методот на течна фаза, способен да синтетизира со висока чистотаSiC прашок. Користејќи индустриски силициумски сол и фенолна смола растворлива во вода како суровини, реакцијата на редукција на јаглеродот се врши на високи температури за на крајот да се добие SiC прав. Меѓутоа, методот на течна фаза се соочува и со прашањата на високата цена и сложениот процес на синтеза, слично како патот полн со трње, кој, иако може да ја достигне целта, е полн со предизвици.

Преку овие методи, истражувачите продолжуваат да се стремат да ја подобрат чистотата и приносот на прашокот SiC, промовирајќи ја технологијата за раст на единечни кристали од силициум карбид на повисоки нивоа.

Семикорекс нудиHSiC прав со висока чистотаза полупроводнички процеси. Ако имате какви било прашања или ви требаат дополнителни детали, не двоумете се да стапите во контакт со нас.

Контакт телефон +86-13567891907

Е-пошта: sales@semicorex.com