Карбиди кремний (SiC) як пайвастагии аҷибест, ки онро ҳам дар саноати нимноқилҳо ва ҳам маҳсулоти пешрафтаи сафолӣ пайдо кардан мумкин аст. Ин аксар вақт боиси нофаҳмиҳо дар байни одамони оддӣ мегардад, ки метавонанд онҳоро ҳамчун як намуди маҳсулот хато кунанд. Дар асл, ҳангоми мубодилаи таркиби кимиёвии якхела, SiC ҳамчун сафолҳои пешрафтаи ба фарсуда тобовар ё нимноқилҳои баландсамара зоҳир мешавад, ки дар барномаҳои саноатӣ нақшҳои комилан гуногун мебозанд. Байни маводи дараҷаи сафолӣ ва нимноқилҳои SiC аз ҷиҳати сохтори кристалл, равандҳои истеҳсолӣ, хусусиятҳои корбарӣ ва соҳаҳои татбиқ фарқиятҳои назаррас мавҷуданд.
- Талаботи гуногуни тозагии ашёи хом
SiC-и сафолӣ барои ашёи хоми худ талаботи нисбатан сабуки тозагӣ дорад. Одатан, маҳсулоти дараҷаи тиҷорӣ бо 90%-98% тозагӣ метавонанд аксари эҳтиёҷоти барномаро қонеъ гардонанд, гарчанде ки сафолҳои сохтории баландсифат метавонад тозагии 98%-99,5% -ро талаб кунад (масалан, SiC бо реаксия пайвастшуда миқдори кремнийи назоратшавандаро талаб мекунад). Он ифлосиҳои муайянро таҳаммул мекунад ва баъзан қасдан кӯмакҳои агломератсияро ба монанди оксиди алюминий (Al₂O₃) ё оксиди иттриум (Y₂O₃) барои беҳтар кардани кори агломератсия, паст кардани ҳарорати агломератсия ва баланд бардоштани зичии маҳсулоти ниҳоӣ дохил мекунад.
SiC-и нимноқил сатҳи тозагии наздикро талаб мекунад. Синфи яккристалл-синфи субстрат SiC тозагии ≥99,9999% (6N)-ро талаб мекунад, бо баъзе замимаҳои олӣ ба тозагии 7N (99,99999%) ниёз дорад. Қабатҳои эпитаксиалӣ бояд консентратсияи наҷосатро аз 10¹⁶ атом/см³ нигоҳ доранд (махсусан пешгирӣ аз ифлосиҳои сатҳи амиқ ба монанди B, Al ва V). Ҳатто ифлосиҳои микроэлементалӣ, аз қабили оҳан (Fe), алюминий (Al) ё бор (B) метавонанд ба хосиятҳои электрикӣ бо роҳи парокандашавии интиқолдиҳанда, коҳиш додани қувваи майдони шикаста ва дар ниҳоят ба кор ва эътимоднокии дастгоҳ осеб расонанд ва назорати қатъии наҷосатро талаб кунанд.
Маводи нимноқилҳои карбиди кремний
- Сохторҳои кристаллӣ ва сифат
SiC-и сафолӣ пеш аз ҳама ҳамчун хокаи поликристаллӣ ё ҷисмҳои синтерӣ мавҷуд аст, ки аз микрокристаллҳои сершумори ба таври тасодуфӣ нигаронидашудаи SiC иборатанд. Мавод метавонад дорои политипҳои сершумор (масалан, α-SiC, β-SiC) бошад, бидуни назорати қатъӣ аз болои политипҳои мушаххас, бо таваҷҷӯҳ ба зичии умумии мавод ва якрангӣ. Сохтори дохилии он дорои сарҳадҳои фаровони донаҳо ва сӯрохиҳои микроскопӣ буда, метавонад дорои кӯмакҳои агломератсионӣ (масалан, Al₂O₃, Y₂O₃) бошад.
Синфи нимноқилҳои SiC бояд субстратҳои яккристаллӣ ё қабатҳои эпитаксиалӣ бо сохторҳои кристалии хеле фармоишӣ бошанд. Он политипҳои мушаххасро талаб мекунад, ки тавассути усулҳои дақиқи афзоиши кристалл ба даст оварда шудаанд (масалан, 4H-SiC, 6H-SiC). Хусусиятҳои электрикӣ ба монанди ҳаракати электронӣ ва банд ба интихоби политипҳо хеле ҳассосанд ва назорати қатъиро талаб мекунанд. Дар айни замон, 4H-SiC аз сабаби хосиятҳои олии электрикии худ, аз ҷумла ҳаракати баланди интиқолдиҳанда ва қувваи майдони шикаста, дар бозор бартарӣ дорад, ки онро барои дастгоҳҳои энергетикӣ беҳтарин месозад.
- Муқоисаи мураккабии равандҳо
SiC-и сафолӣ равандҳои нисбатан соддаи истеҳсолиро истифода мебарад (тайёркунии хока → ташаккул → агломератсия), ки ба "хиштсозӣ" монанд аст. Раванд дар бар мегирад:
- Омезиши хокаи дараҷаи тиҷории SiC (одатан андозаи микрон) бо пайвандакҳо
- Ташаккул тавассути пахшкунӣ
- Синтеризатсияи ҳарорати баланд (1600-2200 ° C) барои ноил шудан ба зичшавӣ тавассути диффузияи зарраҳо
Аксари замимаҳо метавонанд бо зичии > 90% қонеъ карда шаванд. Тамоми раванд назорати дақиқи афзоиши кристаллро талаб намекунад, ба ҷои он ба консентратсияи ташаккул ва синтеризатсия тамаркуз мекунад. Афзалиятҳо чандирии равандро барои шаклҳои мураккаб дар бар мегиранд, гарчанде ки талаботи нисбатан камтари тозагӣ доранд.
Синфи нимноқилҳои SiC равандҳои хеле мураккабро дар бар мегирад (тайёркунии хокаи тозаи баланд → афзоиши субстрат яккристалл → таҳшини вафли эпитаксиалӣ → истеҳсоли дастгоҳ). Қадамҳои асосӣ иборатанд аз:
- Тайёр кардани субстрат асосан тавассути усули интиқоли буғи физикӣ (PVT).
- Сублиматсияи хокаи SiC дар шароити шадид (2200-2400 ° C, вакууми баланд)
- Назорати дақиқи градиентҳои ҳарорат (±1°C) ва параметрҳои фишор
- Афзоиши қабати эпитаксиалӣ тавассути таҳшини буғи кимиёвӣ (CVD) барои эҷод кардани қабатҳои якхелаи ғафси допинг (одатан аз якчанд то даҳҳо микрон)
Тамоми раванд барои пешгирии олудашавӣ муҳитҳои ултра тоза (масалан, утоқҳои тозаи Синфи 10) лозим аст. Хусусиятҳо дақиқии шадиди равандро дар бар мегиранд, ки назорат аз болои майдонҳои гармӣ ва суръати ҷараёни газро талаб мекунанд, бо талаботи қатъӣ ҳам барои тозагии ашёи хом (>99,9999%) ва ҳам мураккабии таҷҳизот.
- Тафовути назарраси хароҷот ва самтҳои бозор
Хусусиятҳои SiC-и сафолӣ:
- Ашёи хом: Хокаи дараҷаи тиҷоратӣ
- Процессхои нисбатан содда
- Арзиши паст: Ҳазорҳо то даҳҳо ҳазор RMB барои як тонна
- Истифодаи васеъ: Абразивҳо, рефракторҳо ва дигар соҳаҳои хароҷоти ҳассос
Хусусиятҳои дараҷаи нимноқилҳои SiC:
- Давраи дарозмуддати афзоиши субстрат
- Мушкилоти назорати камбудиҳо
- Сатҳи пасти ҳосилнокӣ
- Арзиши баланд: Ҳазорҳо доллар барои як субстрати 6 дюйм
- Бозорҳои нигаронидашуда: электроникаи баландсифат ба монанди дастгоҳҳои барқ ва ҷузъҳои RF
Бо рушди босуръати мошинҳои нави энергетикӣ ва коммуникатсияҳои 5G, талаботи бозор ба таври назаррас афзоиш меёбад.
- Сенарияҳои татбиқи дифференсиалӣ
SiC-и сафолӣ ҳамчун "коргари саноатӣ" асосан барои барномаҳои сохторӣ хизмат мекунад. Бо истифода аз хосиятҳои хуби механикии худ (сахтии баланд, муқовимат ба фарсудашавӣ) ва хосиятҳои гармидиҳӣ (муқовимат ба ҳарорати баланд, муқовимат ба оксидшавӣ), он дар:
- Абразивҳо (чархҳои суфтакунанда, коғази сангӣ)
- Рефракторҳо (қабатҳои танӯрҳои ҳарорати баланд)
- Ҷузъҳои фарсудашавӣ/коррозия тобовар (ҷасадҳои насос, қубурҳо)
Унсурҳои сохтории сафолии кремний карбиди
Синфи нимноқилҳои SiC ҳамчун "элитаи электронӣ" амал мекунад, ки хосиятҳои васеътари нимноқилҳои худро барои нишон додани бартариҳои беназир дар дастгоҳҳои электронӣ истифода мебарад:
- Таҷҳизоти барқ: инвертерҳои EV, конвертерҳои шабакавӣ (беҳтар кардани самаранокии табдили барқ)
- Дастгоҳҳои RF: истгоҳҳои пойгоҳи 5G, системаҳои радарӣ (ба басомадҳои баландтари кор имкон медиҳанд)
- Оптоэлектроника: Маводи субстратӣ барои LEDҳои кабуд
Вафери эпитаксиалии 200-миллиметрии SiC
| Андоза | SiC-и сафолӣ | Синфи нимноқил SiC |
| Сохтори кристаллӣ | Поликристалӣ, политипҳои сершумор | Як кристалл, polytypes ба таври қатъӣ интихобшуда |
| Фокуси раванд | Назорати зич ва шакл | Сифати кристалл ва назорати моликияти барқ |
| Афзалияти иҷроиш | Қувваи механикӣ, муқовимат ба зангзанӣ, устувории гармӣ | Хусусиятҳои электрикӣ (фосила, майдони шикаст ва ғ.) |
| Сенарияҳои татбиқ | Қисмҳои сохторӣ, қисмҳои ба фарсуда тобовар, ҷузъҳои ҳарорати баланд | Дастгоҳҳои пуриқтидор, дастгоҳҳои басомади баланд, дастгоҳҳои оптикӣ |
| Ронандагони хароҷот | Фасли процесс, арзиши ашьёи хом | Суръати афзоиши кристалл, дақиқии таҷҳизот, тозагии ашёи хом |
Хулоса, фарқияти куллӣ аз ҳадафҳои функсионалии фарқкунандаи онҳо бармеояд: SiC-и сафолӣ "шакл (сохтор)" -ро истифода мебарад, дар ҳоле ки SiC дараҷаи нимноқил "хусусиятҳо (электрикӣ)" -ро истифода мебарад. Аввалин аз паи иҷрои камхарҷи механикӣ/гармӣ мебошад, дар ҳоле ки дуюмӣ қуллаи технологияи омодасозии маводро ҳамчун маводи функсионалии тозаи баланд ва яккристалл муаррифӣ мекунад. Гарчанде ки як пайдоиши кимиёвӣ доранд, SiC дараҷаи сафолӣ ва нимноқил дар тозагӣ, сохтори кристаллӣ ва равандҳои истеҳсолӣ фарқиятҳои возеҳ нишон медиҳанд - аммо ҳарду ба истеҳсолоти саноатӣ ва пешрафти технологӣ дар соҳаҳои худ саҳми назаррас мегузоранд.
XKH як корхонаи баландтехнологӣ мебошад, ки дар соҳаи тадқиқоти илмӣ-таҳқиқотӣ ва истеҳсоли маводи карбиди кремний (SiC) тахассус дорад, ки хидматрасонии фармоишӣ, коркарди дақиқ ва коркарди рӯизаминиро аз сафолҳои баландсифати SiC то кристаллҳои нимноқилҳои SiC пешниҳод мекунад. Бо истифода аз технологияҳои пешрафтаи омодасозӣ ва хатҳои истеҳсолии интеллектуалӣ, XKH барои муштариён дар нимноқилҳо, энергияи нав, аэрокосмос ва дигар соҳаҳои пешрафта маҳсулот ва ҳалли танзимшаванда (тозагии 90%-7N) ва сохтори назоратшаванда (поликристалӣ/яккристаллӣ) SiC пешниҳод мекунад. Маҳсулоти мо дар таҷҳизоти нимноқилӣ, мошинҳои барқӣ, алоқаи 5G ва соҳаҳои марбута барномаҳои васеъ пайдо мекунанд.
Дар зер асбобхои сафолии кремний карбиди XKH истехсол карда шудаанд.
Вақти фиристодан: июл-30-2025