Àwọn ohun èlò ìṣẹ́dára Silikoni Carbide àti Semiconductor Silikoni Carbide: Ohun èlò kan náà pẹ̀lú àwọn àyànmọ́ méjì tó yàtọ̀.

1. Awọn ibeere mimọ oniruuru fun awọn ohun elo aise

 

SiC onípele seramiki ní àwọn ohun tí ó yẹ kí ó jẹ́ mímọ́ díẹ̀ fún oúnjẹ ìyẹ̀fun rẹ̀. Lọ́pọ̀ ìgbà, àwọn ọjà onípele ti ìṣòwò pẹ̀lú ìwẹ̀nùmọ́ 90%-98% lè bá ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun tí a nílò mu, bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ohun èlò ìṣẹ̀dá onípele gíga lè nílò ìwẹ̀nùmọ́ 98%-99.5% (fún àpẹẹrẹ, SiC tí a so pọ̀ mọ́ ìhùwàsí nílò ohun èlò silicon tí kò ní ìṣàkóso). Ó máa ń gba àwọn ohun ìdọ̀tí kan, nígbà míìrán ó máa ń fi àwọn ohun èlò ìyẹ̀fun bíi aluminiomu oxide (Al₂O₃) tàbí yttrium oxide (Y₂O₃) kún un láti mú iṣẹ́ ìyẹ̀fun náà sunwọ̀n sí i, dín ìwọ̀n otútù sínẹ́rì kù, àti láti mú kí ìwọ̀n ọjà ìkẹyìn sunwọ̀n sí i.

 

SiC onípele semiconductor nílò ìpele mímọ́ tó fẹ́rẹ̀ẹ́ pé. Kírísítà onípele kan ṣoṣo SiC nílò ìwẹ̀nùmọ́ ≥99.9999% (6N), pẹ̀lú àwọn ohun èlò gíga kan tí ó nílò ìwẹ̀nùmọ́ 7N (99.99999%). Àwọn ìpele epitaxial gbọ́dọ̀ máa mú ìwọ́n àìmọ́ wà ní ìsàlẹ̀ 10¹⁶ átọ̀mù/cm³ (ní pàtàkì yíyẹra fún àwọn àìmọ́ ìpele jíjìn bíi B, Al, àti V). Kódà àwọn àìmọ́ ìtẹ̀sí bíi irin (Fe), aluminiomu (Al), tàbí boron (B) lè ní ipa búburú lórí àwọn ohun ìní iná mànàmáná nípa fífún ìfọ́kálẹ̀ àwọn ohun èlò, dín agbára pápá ìfọ́ kù, àti nígbẹ̀yìn-gbẹ́yín, ó ń ba iṣẹ́ àti ìgbẹ́kẹ̀lé ẹ̀rọ jẹ́, èyí tí ó ń béèrè fún ìṣàkóso àìmọ́ tí ó lágbára.

 

Ohun elo semikondokito silikoni carbide

 

2. Awọn ẹya Crystal ati Didara Yatọ

 

SiC onípele seramiki wà ní pàtàkì gẹ́gẹ́ bí lulú polycrystalline tàbí àwọn ara sintered tí a ṣe pẹ̀lú ọ̀pọ̀lọpọ̀ microcrystals SiC tí a kò ṣe láìròtẹ́lẹ̀. Ohun èlò náà lè ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ polytypes (fún àpẹẹrẹ, α-SiC, β-SiC) láìsí ìṣàkóso líle lórí àwọn polytypes pàtó, pẹ̀lú ìtẹnumọ́ dípò ìwọ̀n ohun èlò gbogbogbòò àti ìṣọ̀kan. Ìṣètò inú rẹ̀ ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ààlà ọkà àti àwọn ihò kékeré, ó sì lè ní àwọn ohun èlò sintering (fún àpẹẹrẹ, Al₂O₃, Y₂O₃).

 

SiC onípele semiconductor gbọ́dọ̀ jẹ́ àwọn ohun èlò ìṣàlẹ̀ kan ṣoṣo tàbí àwọn ìpele epitaxial pẹ̀lú àwọn ìrísí kristali tí a ṣètò dáradára. Ó nílò àwọn polytypes pàtó tí a rí nípasẹ̀ àwọn ọ̀nà ìdàgbàsókè kristali tí ó péye (fún àpẹẹrẹ, 4H-SiC, 6H-SiC). Àwọn ohun ìní itanna bíi electron mobility àti bandgap jẹ́ ohun tí ó ṣe pàtàkì sí yíyan polytype, èyí tí ó nílò ìṣàkóso tí ó lágbára. Lọ́wọ́lọ́wọ́, 4H-SiC ni ó ń ṣàkóso ọjà nítorí àwọn ohun ìní itanna tí ó ga jùlọ pẹ̀lú ìṣíkiri gíga àti agbára pápá ìfọ́, èyí tí ó mú kí ó dára fún àwọn ẹ̀rọ agbára.

 

3. Afiwe Isoro Iṣoro Ilana

 

SiC onípele seramiki lo awọn ilana iṣelọpọ ti o rọrun diẹ (imurasilẹ lulú → ṣiṣẹda → sintering), ti o jọra si “ṣiṣe biriki.” Ilana naa pẹlu:

 

• Dída lulú SiC onípele ìṣòwò pọ̀ mọ́ àwọn ohun ìdìpọ̀
• Ṣiṣe nipasẹ titẹ
• Ṣíṣe àtúnṣe igbóná gíga (1600-2200°C) láti ṣe àṣeyọrí ìdàgbàsókè nípasẹ̀ ìtànkálẹ̀ àwọn èròjà
  Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò ni a lè tẹ́lọ́rùn pẹ̀lú ìwọ̀n tí ó ju 90% lọ. Gbogbo ilana naa ko nilo iṣakoso idagbasoke kristali ti o peye, dipo idojukọ lori dida ati ibamu si sintering. Awọn anfani pẹlu irọrun ilana fun awọn apẹrẹ ti o nira, botilẹjẹpe pẹlu awọn ibeere mimọ ti o kere ju.

 

SiC onípele semiconductor ní àwọn iṣẹ́ tó díjú gan-an (ìpèsè lulú tó mọ́ tónítóní → ìdàgbàsókè substrate kan ṣoṣo → ìfipamọ́ wafer epitaxial → ṣíṣe ẹ̀rọ). Àwọn ìgbésẹ̀ pàtàkì ni:

 

• Ìpèsè substrate ní pàtàkì nípasẹ̀ ọ̀nà ìrìnnà physical vapor (PVT)
• Ṣíṣe àtúnṣe lulú SiC ní àwọn ipò tó le koko (2200-2400°C, ìgbàfẹ́ gíga)
• Iṣakoso deede ti awọn iwọn otutu (±1°C) ati awọn ipa ọna titẹ
• Ìdàgbàsókè ìpele epitaxial nípasẹ̀ ìdènà ìgbóná kẹ́míkà (CVD) láti ṣẹ̀dá àwọn ìpele tí ó nípọn tí a fi doped ṣe (nígbà gbogbo ọ̀pọ̀lọpọ̀ sí mẹ́wàá àwọn microns)
  Gbogbo ilana naa nilo awọn agbegbe ti o mọ patapata (fun apẹẹrẹ, awọn yara mimọ kilasi 10) lati dena idoti. Awọn abuda pẹlu iṣe deedee ilana ti o ga julọ, ti o nilo iṣakoso lori awọn aaye ooru ati awọn oṣuwọn sisan gaasi, pẹlu awọn ibeere ti o muna fun mimọ ohun elo aise (>99.9999%) ati imọ-jinlẹ ohun elo.

 

4. Awọn Iyatọ Iye Owo Pataki ati Awọn Itọkasi Ọja

 

Awọn ẹya SiC ti o ni ipele seramiki:

• Ohun èlò tí a kò fi sí: Lúùlù onípò ìṣòwò
• Awọn ilana ti o rọrun pupọ
• Iye owo kekere: Ẹgbẹẹgbẹrun si ẹgbẹẹgbẹrun RMB fun toonu kan
• Àwọn ohun èlò gbígbòòrò: Àwọn ohun èlò ìfọ́mọ́ra, àwọn ohun èlò ìfọ́mọ́ra, àti àwọn ilé iṣẹ́ mìíràn tí ó ní èrò ìnáwó nínú

 

Àwọn ànímọ́ SiC ìpele semiconductor:

• Awọn iyipo idagbasoke substrate gigun
• Iṣakoso abawọn ti o nira
• Awọn oṣuwọn ikore kekere
• Iye owo giga: Ẹgbẹẹgbẹrun USD fun substrate 6-inch kan
• Awọn ọja ti a dojukọ: Awọn ẹrọ itanna ti o ga julọ bi awọn ẹrọ agbara ati awọn paati RF
  Pẹ̀lú ìdàgbàsókè kíákíá ti àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ agbára tuntun àti ìbánisọ̀rọ̀ 5G, ìbéèrè ọjà ń pọ̀ sí i ní ìlọ́po méjì.

 

5. Àwọn Ìṣẹ̀lẹ̀ Ìlò Tí A Yàtọ̀

 

SiC onípele seramiki ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí “ẹṣin iṣẹ́ ilé-iṣẹ́” ní pàtàkì fún àwọn ohun èlò ìṣètò. Nípa lílo àwọn ohun ìní ẹ̀rọ tó dára jùlọ (líle gíga, ìdènà ìfàmọ́ra) àti àwọn ohun ìní ooru (ìdènà otutu gíga, ìdènà ìfàmọ́ra), ó tayọ nínú:

 

• Àwọn ohun tí a lè fi lọ̀ (àwọn kẹ̀kẹ́ tí a fi ń lọ̀, sandpaper)
• Àwọn ohun tí a fi ń ṣe àtúnṣe (àwọn ohun èlò tí a fi ń ṣe iná mànàmáná tí ó ní iwọ̀n otútù gíga)
• Àwọn ohun èlò tí ó lè dènà ìbàjẹ́/ìbàjẹ́ (àwọn ara ẹ̀rọ fifa omi, àwọn ohun èlò tí a fi ń ṣe páìpù)

 

Awọn ẹya ara ẹrọ seramiki ti silikoni carbide

 

SiC-ipele Semiconductor n ṣiṣẹ bi “elite elekitironiki,” ni lilo awọn ohun-ini semiconductor bandgap jakejado rẹ lati ṣafihan awọn anfani alailẹgbẹ ninu awọn ẹrọ itanna:

 

• Àwọn ẹ̀rọ agbára: àwọn ẹ̀rọ amúlétutù EV, àwọn ẹ̀rọ amúlétutù grid (tí ó ń mú kí agbára yíyípadà ṣiṣẹ́ dáadáa)
• Àwọn ẹ̀rọ RF: Àwọn ibùdó ìpìlẹ̀ 5G, àwọn ètò radar (tí ó ń mú kí àwọn ìgbà ìṣiṣẹ́ gíga ṣiṣẹ́ pọ̀ sí i)
• Optoelectronics: Ohun èlò ìsàlẹ̀ fún àwọn LED aláwọ̀ búlúù

 

Wafer onípele 200-millimeter SiC

 

Iwọn	SiC ti ìpele seramiki	SiC ìpele semikondactor
Ìṣètò Kírísítà	Polycrystalline, ọpọ awọn polytypes	Kírísítálì kan ṣoṣo, àwọn onírúurú tí a yàn gbọ̀ngbọ̀n
Ìfojúsùn Ìlànà	Ìṣàkóṣo ìfúnpọ̀ àti ìṣàkóṣo ìrísí	Didara kristali ati iṣakoso ohun-ini itanna
Ipò pàtàkì iṣẹ́ ṣíṣe	Agbára ẹ̀rọ, ìdènà ipata, ìdúróṣinṣin ooru	Àwọn ohun ìní itanna (bandgap, pápá ìfọ́, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ)
Àwọn Ìṣẹ̀lẹ̀ Ìlò	Àwọn ẹ̀yà ara ìṣètò, àwọn ẹ̀yà ara tí ó lè yípadà láti wọ, àwọn ẹ̀yà ara tí ó ní ìwọ̀n otútù gíga	Awọn ẹrọ agbara giga, awọn ẹrọ igbohunsafẹfẹ giga, awọn ẹrọ optoelectronic
Awọn Awakọ Iye owo	Irọrun ilana, idiyele ohun elo aise	Oṣuwọn idagbasoke kristali, deede ẹrọ, mimọ ohun elo aise

 

Ní àkótán, ìyàtọ̀ pàtàkì náà wá láti inú àwọn ète iṣẹ́ wọn pàtó: SiC onípele seramiki lo “fọọmu (ìṣètò)” nígbàtí SiC onípele semiconductor lo “àwọn ohun ìní (ìṣẹ̀dá iná mànàmáná).” Èyí àkọ́kọ́ ń lépa iṣẹ́ ẹ̀rọ/ìgbóná tí ó munadoko, nígbàtí èyí kejì dúró fún òkìkí ìmọ̀ ẹ̀rọ ìmúrasílẹ̀ ohun èlò gẹ́gẹ́ bí ohun èlò iṣẹ́-ṣíṣe gíga, crystal kan ṣoṣo. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé wọ́n ní orísun kẹ́míkà kan náà, SiC onípele seramiki àti onípele semiconductor fi ìyàtọ̀ tí ó ṣe kedere hàn nínú ìwà mímọ́, ìṣètò kristali, àti àwọn ìlànà iṣẹ́-ṣíṣe – síbẹ̀ àwọn méjèèjì ṣe àfikún pàtàkì sí iṣẹ́-ṣíṣe ilé-iṣẹ́ àti ìlọsíwájú ìmọ̀-ẹ̀rọ ní àwọn agbègbè wọn.