လက်ရှိတွင် တတိယမျိုးဆက် semiconductors များကို လွှမ်းမိုးထားသည်။ဆီလီကွန်ကာဗိုက်. ၎င်း၏စက်ပစ္စည်းများ၏ကုန်ကျစရိတ်ဖွဲ့စည်းပုံတွင်၊ အလွှာသည် 47% နှင့် epitaxy သည် 23% ရှိသည်။ နှစ်ခုပေါင်းသည် 70% ၏အရေးကြီးဆုံးအစိတ်အပိုင်းဖြစ်သည်။ဆီလီကွန်ကာဗိုက်စက်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်း ကွင်းဆက်။
ပြင်ဆင်ရာတွင် အသုံးများသောနည်းလမ်းဆီလီကွန်ကာဗိုက်တစ်ခုတည်းသော crystals သည် PVT (ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအငွေ့သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး) နည်းလမ်းဖြစ်သည်။ နိယာမမှာ ကုန်ကြမ်းများကို အပူချိန်မြင့်မားသောဇုံတွင် နှင့် အစေ့ပုံဆောင်ခဲများကို အပူချိန်နိမ့်သောဇုန်တွင် ပြုလုပ်ရန်ဖြစ်သည်။ မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ကုန်ကြမ်းများသည် အရည်အဆင့်မရှိဘဲ ဓာတ်ငွေ့အဆင့် ပစ္စည်းများ တိုက်ရိုက်ထုတ်လုပ်သည်။ ဤဓာတ်ငွေ့အဆင့်ဒြပ်များကို axial temperature gradient ၏မောင်းနှင်မှုအောက်တွင်အစေ့ပုံဆောင်ခဲသို့ပို့ဆောင်ပြီး silicon carbide တစ်ခုတည်းသောပုံဆောင်ခဲအဖြစ်မျိုးစေ့ပုံဆောင်ခဲတွင် nucleate နှင့်ကြီးထွားလာသည်။ လက်ရှိတွင်၊ ခရီး၊ II-VI၊ SiCrystal၊ Dow နှင့် Tianyue Advanced၊ Tianke Heda နှင့် Century Golden Core ကဲ့သို့သော နိုင်ငံခြားကုမ္ပဏီများသည် ဤနည်းလမ်းကို အသုံးပြုကြသည်။
silicon carbide ၏ crystal form 200 ကျော်ရှိပြီး လိုအပ်သော single crystal form (ပင်မရေစီးကြောင်းမှာ 4H crystal form) ကိုထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အလွန်တိကျသောထိန်းချုပ်မှုလိုအပ်ပါသည်။ Tianyue Advanced ၏ prospectus အရ 2018-2020 တွင် ကုမ္ပဏီ၏ crystal rod အထွက်နှုန်းသည် 41%, 38.57%, 50.73% နှင့် 49.90% အသီးသီးရှိပြီး substrate အထွက်နှုန်းမှာ 72.61%, 75.15%.4% နှင့် 75.15% အသီးသီးရှိသည်။ ပြီးပြည့်စုံသောအထွက်နှုန်းသည် လက်ရှိတွင် ၃၇.၇ ရာခိုင်နှုန်းသာရှိသည်။ ပင်မရေစီးကြောင်း PVT နည်းလမ်းကို နမူနာအဖြစ် ယူ၍ SiC အလွှာပြင်ဆင်မှုတွင် အဓိကအားဖြင့် အောက်ပါအခက်အခဲများကြောင့် အထွက်နှုန်းနည်းပါသည်။
1. အပူချိန်စက်ကွင်းထိန်းချုပ်မှုတွင် ခက်ခဲခြင်း- SiC crystal rods များကို မြင့်မားသောအပူချိန် 2500 ℃ တွင် ထုတ်လုပ်ရန် လိုအပ်ပြီး ဆီလီကွန် crystals များသည် 1500 ℃ သာ လိုအပ်သောကြောင့် အထူး crystal furnace များ လိုအပ်ပြီး ကြီးထွားမှု အပူချိန်ကို တိကျစွာ ထိန်းချုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ထိန်းချုပ်ရန်အလွန်ခက်ခဲသည်။
2. ထုတ်လုပ်မှု နှေးကွေးခြင်း- သမားရိုးကျ ဆီလီကွန်ပစ္စည်းများ၏ ကြီးထွားနှုန်းသည် တစ်နာရီလျှင် 300 မီလီမီတာ ဖြစ်သော်လည်း၊ ဆီလီကွန်ကာဘိုင် တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲများသည် တစ်နာရီလျှင် 400 မိုက်ခရိုရွန်သာ ပေါက်နိုင်ပြီး ကွာခြားမှု အဆ 800 နီးပါးရှိသည်။
3. ကောင်းမွန်သော ထုတ်ကုန်ဘောင်များအတွက် မြင့်မားသောလိုအပ်ချက်များနှင့် black box အထွက်နှုန်းကို အချိန်မီထိန်းချုပ်ရန်ခက်ခဲသည်- SiC wafers ၏ အဓိကကန့်သတ်ချက်များတွင် microtube density၊ dislocation density, resistivity, warpage, surface roughness, etc. crystal ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ ဆီလီကွန်-ကာဗွန်အချိုးအစား၊ ကြီးထွားမှုအပူချိန် gradient၊ crystal ကြီးထွားနှုန်းနှင့် လေစီးဆင်းမှုဖိအားကဲ့သို့သော ကန့်သတ်ချက်များကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ရန် လိုအပ်သည်။ မဟုတ်ပါက၊ polymorphic ပါဝင်မှုများ ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်ဖွယ်ရှိပြီး အရည်အချင်းမပြည့်မီသော ပုံဆောင်ခဲများ ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ graphite crucible ၏အနက်ရောင်သေတ္တာတွင်၊ crystal ကြီးထွားမှုအခြေအနေကို အချိန်နှင့်တပြေးညီကြည့်ရှုရန်မဖြစ်နိုင်ဘဲ၊ အလွန်တိကျသောအပူစက်ကွင်းထိန်းချုပ်မှု၊ ပစ္စည်းကိုက်ညီမှုနှင့် အတွေ့အကြုံစုဆောင်းမှုများ လိုအပ်ပါသည်။
4. ပုံဆောင်ခဲ ချဲ့ထွင်ရာတွင် ခက်ခဲခြင်း- ဓာတ်ငွေ့အဆင့် သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး နည်းလမ်းအရ SiC crystal ကြီးထွားမှု ချဲ့ထွင်မှု နည်းပညာသည် အလွန်ခက်ခဲသည်။ ပုံဆောင်ခဲအရွယ်အစား တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ၎င်း၏ကြီးထွားမှုအခက်အခဲသည် အဆတိုးလာသည်။
5. ယေဘုယျအားဖြင့် အထွက်နှုန်းနည်းခြင်း- အထွက်နှုန်းနည်းခြင်းတွင် အဓိကအားဖြင့် လင့်နှစ်ခုပါဝင်သည်- (1) Crystal rod yield = semiconductor-grade crystal rod output/( semiconductor-grade crystal rod output + non-semiconductor-grade crystal rod output) × 100%; (၂) ဆပ်စထရိတ်အထွက်နှုန်း = အရည်အချင်းပြည့်မီသော အလွှာအထွက်နှုန်း/(အရည်အချင်းပြည့်မီသော အလွှာအထွက်နှုန်း + အရည်အချင်းမပြည့်မီသော အလွှာအထွက်နှုန်း) × 100%။
အရည်အသွေးမြင့်နှင့် အထွက်နှုန်းမြင့်မားသော ပြင်ဆင်မှုဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာထုတ်လုပ်မှုအပူချိန်ကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ရန် core သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သောအပူစက်ကွင်းပစ္စည်းများလိုအပ်ပါသည်။ လက်ရှိအသုံးပြုနေသော အပူစက်ကွင်းသုံးပစ္စည်းများသည် ကာဗွန်အမှုန့်နှင့် ဆီလီကွန်မှုန့်များကို အပူပေးပြီး နွေးထွေးစေရန်အတွက် အသုံးပြုသည့် သန့်စင်မြင့်ဂရပ်ဖိုက်ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည်။ Graphite ပစ္စည်းများသည် ပြင်းထန်သော ခိုင်ခံ့မှု နှင့် တိကျသော module များ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများ ၊ ကောင်းသော အပူဒဏ်ခံနိုင်ရည် နှင့် ချေးခံနိုင်ရည် ရှိသော်လည်း ၎င်းတို့တွင် အပူချိန်မြင့်သော အောက်ဆီဂျင် ပတ်၀န်းကျင်တွင် အလွယ်တကူ အောက်ဆီဂျင် ဓါတ်ပြုခြင်း ၏ အားနည်းချက်များ ၊ အမိုးနီးယား ခံနိုင်ရည် မရှိ ၊ ခြစ်ရာ ခံနိုင်ရည် ညံ့ဖျင်း သည် ။ ဆီလီကွန်ကာဘိုင်ဖြစ်စဉ်တွင် တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲများ ကြီးထွားလာပြီး၊ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial waferထုတ်လုပ်မှု၊ ၎င်း၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် လက်တွေ့အသုံးချမှုကို ပြင်းထန်စွာ ကန့်သတ်ထားသည့် ဂရပ်ဖိုက်ပစ္စည်းများ အသုံးပြုမှုအတွက် လူတို့၏ ပိုမိုတင်းကျပ်သော လိုအပ်ချက်များကို ပြည့်မီရန် ခက်ခဲသည်။ ထို့ကြောင့် တန်တလမ်ကာဗိုက်ကဲ့သို့သော အပူချိန်မြင့်အလွှာများ စတင်ပေါ်ပေါက်လာခဲ့သည်။
2. ဝိသေသလက္ခဏာများTantalum Carbide Coating
TaC ကြွေထည်သည် 3880 ℃အထိ အရည်ပျော်မှတ်၊ မြင့်မားသော မာကျောမှု (Mohs hardness 9-10)၊ ကြီးမားသောအပူစီးကူးမှု (22W·m-1·K−1)၊ ကြီးမားသောကွေးညွှတ်မှုစွမ်းအား (340-400MPa) နှင့် အသေးစားအပူချဲ့ခြင်း coefficient (6.6×10−6K−1) သည် အလွန်ကောင်းမွန်သော အပူချိန်ထိန်းညှိမှုနှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို ပြသသည်။ ဂရပ်ဖိုက်နှင့် C/C ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများနှင့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ လိုက်ဖက်ညီမှုရှိပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ လိုက်ဖက်မှုရှိသည်။ ထို့ကြောင့် TaC coating ကို အာကာသတွင်း အပူကာကွယ်ရေး၊ တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှု၊ စွမ်းအင် အီလက်ထရွန်နစ် ပစ္စည်းများနှင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ကိရိယာများတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုပါသည်။
TaC ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသည်။ဂရပ်ဖိုက်သည် ဗလာဂရပ်ဖိုက် သို့မဟုတ် SiC-coated ဂရပ်ဖိုက်ထက် ဓာတုချေးခံနိုင်ရည်ပိုကောင်းသည်၊ မြင့်မားသောအပူချိန် 2600° တွင် တည်ငြိမ်စွာအသုံးပြုနိုင်ပြီး သတ္တုဒြပ်စင်များစွာနှင့် မတုံ့ပြန်ပါ။ ၎င်းသည်တတိယမျိုးဆက်တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်ခုတည်းသောပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုနှင့် wafer etching အခြေအနေများတွင်အကောင်းဆုံးအပေါ်ယံပိုင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း အပူချိန်နှင့် အညစ်အကြေးများကို ထိန်းချုပ်ခြင်းနှင့် ပြင်ဆင်ခြင်းတို့ကို သိသိသာသာ တိုးတက်စေနိုင်သည်။အရည်အသွေးမြင့် ဆီလီကွန်ကာဘိုင် wafersနှင့်ဆက်စပ်epitaxial wafers. MOCVD စက်များဖြင့် GaN သို့မဟုတ် AlN တစ်ခုတည်းသော crystals များ ကြီးထွားလာပြီး PVT စက်များဖြင့် SiC တစ်ခုတည်းသော crystals များ ကြီးထွားလာရန်အတွက် အထူးသင့်လျော်ပြီး ကြီးထွားလာသော တစ်ခုတည်းသော crystals များ၏ အရည်အသွေးသည် သိသိသာသာ တိုးတက်လာပါသည်။
III Tantalum Carbide Coated Devices များ၏ အားသာချက်များ
Tantalum Carbide TaC coating ကိုအသုံးပြုခြင်းသည် crystal edge ချို့ယွင်းချက်များကိုဖြေရှင်းနိုင်ပြီး crystal ကြီးထွားမှုအရည်အသွေးကိုတိုးတက်စေသည်။ ၎င်းသည် "ကြီးထွားမြန်ခြင်း၊ ကြီးထွားထူထပ်ခြင်းနှင့် ရှည်လျားကြီးထွားခြင်း" ၏ အဓိကနည်းပညာဆိုင်ရာ လမ်းညွှန်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ စက်မှုသုတေသနပြုချက်များအရ Tantalum Carbide Coated Graphite Crucible သည် ပိုမိုတူညီသောအပူပေးမှုကိုရရှိစေပြီး SiC တစ်ခုတည်းသောပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုအတွက် ကောင်းမွန်သောလုပ်ငန်းစဉ်ထိန်းချုပ်မှုကိုပေးစွမ်းနိုင်သောကြောင့် SiC crystals များ၏အစွန်းတွင် polycrystalline ဖွဲ့စည်းမှုဖြစ်နိုင်ခြေကို သိသာထင်ရှားစွာလျှော့ချပေးနိုင်သည် ။ ထို့အပြင်၊ Tantalum Carbide Graphite Coating တွင် အဓိက အားသာချက် နှစ်ခုရှိသည်။
(၁) SiC ချို့ယွင်းချက်များကို လျှော့ချခြင်း။
SiC တစ်ခုတည်းသော crystal ချို့ယွင်းချက်များကို ထိန်းချုပ်ရာတွင် များသောအားဖြင့် အရေးကြီးသော နည်းလမ်းသုံးမျိုးရှိသည်။ ကြီးထွားမှုဘောင်များကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းအပြင် အရည်အသွေးမြင့် အရင်းအမြစ်ပစ္စည်းများ (SiC အရင်းအမြစ်မှုန့်ကဲ့သို့) Tantalum Carbide Coated Graphite Crucible ကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့်လည်း ကောင်းမွန်သောပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးကို ရရှိနိုင်ပါသည်။
သမားရိုးကျ ဂရပ်ဖိုက် crucible (a) နှင့် TAC coated crucible (b) တို့၏ schematic diagram
ကိုရီးယားနိုင်ငံ အရှေ့ဥရောပတက္ကသိုလ်မှ သုတေသနပြုချက်အရ SiC ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုတွင် အဓိကညစ်ညမ်းမှုသည် နိုက်ထရိုဂျင်ဖြစ်ပြီး tantalum carbide coated graphite crucibles များသည် SiC crystals များ၏ နိုက်ထရိုဂျင်ပေါင်းစပ်မှုကို ထိရောက်စွာ ကန့်သတ်နိုင်ပြီး micropipes ကဲ့သို့သော ချို့ယွင်းချက်များ၏ မျိုးဆက်ပွားမှုကို လျှော့ချပြီး crystal ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။ အရည်အသွေး။ တူညီသောအခြေအနေများအောက်တွင် သမားရိုးကျ ဂရပ်ဖိုက်များ နှင့် TAC coated crucibles များတွင် စိုက်ပျိုးထားသော SiC wafer များ၏ အာရုံစူးစိုက်မှုသည် ခန့်မှန်းခြေ 4.5×1017/cm နှင့် 7.6×1015/cm အသီးသီးရှိကြောင်း လေ့လာမှုများက ဖော်ပြသည်။
သမားရိုးကျ ဂရပ်ဖိုက် Crucibles (a) နှင့် TAC coated crucibles (ခ) တွင် ပေါက်ရောက်သော SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲများ၏ ချို့ယွင်းချက်များ နှိုင်းယှဉ်ချက်
(၂) ဂရပ်ဖိုက်များ ၏ သက်တမ်းကို တိုးတက်စေခြင်း။
လက်ရှိတွင် SiC crystals များ၏ ကုန်ကျစရိတ်မှာ မြင့်မားနေဆဲဖြစ်ပြီး ဂရပ်ဖိုက် စားသုံးနိုင်သော ကုန်ကျစရိတ်မှာ 30% ခန့်ရှိသည်။ ဂရပ်ဖိုက်များ၏ ကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချရန် သော့ချက်မှာ ၎င်း၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို တိုးမြှင့်ရန် ဖြစ်သည်။ ဗြိတိသျှ သုတေသနအဖွဲ့တစ်ခု၏ အချက်အလက်များအရ တန်တလမ်ကာဗိုက်အလွှာများသည် ဂရပ်ဖိုက်အစိတ်အပိုင်းများ၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို 30-50% အထိ သက်တမ်းတိုးနိုင်သည်။ ဤတွက်ချက်မှုအရ tantalum carbide coated graphite ကို အစားထိုးခြင်းဖြင့် SiC crystals များ၏ ကုန်ကျစရိတ်ကို 9% မှ 15% အထိ လျှော့ချနိုင်ပါသည်။
4. Tantalum carbide အပေါ်ယံပိုင်းပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်
TaC အပေါ်ယံပိုင်းပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းများကို အမျိုးအစားသုံးမျိုးခွဲခြားနိုင်သည်- အစိုင်အခဲအဆင့်နည်းလမ်း၊ အရည်အဆင့်နည်းလမ်းနှင့် ဓာတ်ငွေ့အဆင့်နည်းလမ်း။ အစိုင်အခဲအဆင့်နည်းလမ်းတွင် အဓိကအားဖြင့် လျှော့ချရေးနည်းလမ်းနှင့် ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းတို့ ပါဝင်သည်။ အရည်အဆင့်နည်းလမ်းတွင် သွန်းသောဆားနည်းလမ်း၊ Sol-gel နည်းလမ်း (Sol-Gel)၊ slurry-sintering နည်းလမ်း၊ ဓာတ်ငွေ့အဆင့်နည်းလမ်းတွင် ဓာတုအငွေ့ထုတ်ခြင်း (CVD)၊ ဓာတုအခိုးအငွေ့ စိမ့်ဝင်မှု (CVI) နှင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အခိုးအငွေ့ထွက်ခြင်း (PVD) တို့ ပါဝင်သည်။ မတူညီသောနည်းလမ်းများတွင် ၎င်းတို့၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များရှိသည်။ ၎င်းတို့အနက် CVD သည် TaC အပေါ်ယံပိုင်းပြင်ဆင်ခြင်းအတွက် အတော်လေးရင့်ကျက်ပြီး အသုံးများသောနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ လုပ်ငန်းစဉ်၏ စဉ်ဆက်မပြတ် တိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊ ဝိုင်ယာပူများ ဓာတုအငွေ့ထုတ်ခြင်းနှင့် အိုင်းယွန်းရောင်ခြည် အထောက်အကူပြု ဓာတုအငွေ့များ စုပုံခြင်းကဲ့သို့သော လုပ်ငန်းစဉ်အသစ်များကို ဖော်ထုတ်ခဲ့သည်။
TaC coating ပြုပြင်ထားသော ကာဗွန်အခြေခံပစ္စည်းများ အဓိကအားဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်၊ ကာဗွန်ဖိုက်ဘာနှင့် ကာဗွန်/ကာဗွန်ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ ပါဝင်ပါသည်။ ဂရပ်ဖိုက်ပေါ်တွင် TaC အပေါ်ယံအလွှာများကိုပြင်ဆင်သည့်နည်းလမ်းများတွင် ပလာစမာဖြန်းခြင်း၊ CVD၊ slurry sintering စသည်တို့ပါဝင်သည်။
CVD နည်းလမ်း၏ အားသာချက်များ- TaC အပေါ်ယံပိုင်းပြင်ဆင်ခြင်းအတွက် CVD နည်းလမ်းသည် tantalum halide (TaX5) နှင့် ကာဗွန်အရင်းအမြစ်အဖြစ် ဟိုက်ဒရိုကာဗွန် (CnHm) ကို အခြေခံထားသည်။ အချို့သော အခြေအနေများတွင် ၎င်းတို့သည် Ta နှင့် C အသီးသီး ပြိုကွဲသွားပြီး TaC အပေါ်ယံလွှာများရရှိရန် အချင်းချင်း တုံ့ပြန်ကြသည်။ CVD နည်းလမ်းကို အပူချိန်မြင့်မားစွာပြင်ဆင်ခြင်း သို့မဟုတ် အပေါ်ယံအလွှာများကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ အပူချိန်မြင့်ပြင်ဆင်မှု သို့မဟုတ် ကုသမှုကြောင့် ချို့ယွင်းချက်များနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို လျှော့ချပေးသည့် ချို့ယွင်းချက်များကို ရှောင်ရှားနိုင်သည်။ coating ၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့်ဖွဲ့စည်းပုံကိုထိန်းချုပ်နိုင်ပြီး၎င်းသည်မြင့်မားသောသန့်ရှင်းမှု၊ သိပ်သည်းမှုနှင့်တူညီသောအထူ၏အားသာချက်များရှိသည်။ ပို၍အရေးကြီးသည်မှာ CVD မှပြင်ဆင်ထားသော TaC coatings ၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့်ဖွဲ့စည်းပုံတို့ကို ဒီဇိုင်းဆွဲကာ အလွယ်တကူထိန်းချုပ်နိုင်သည်။ ၎င်းသည် အရည်အသွေးမြင့် TaC အပေါ်ယံပိုင်းပြင်ဆင်ခြင်းအတွက် အတော်လေးရင့်ကျက်ပြီး အသုံးများသောနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
လုပ်ငန်းစဉ်၏ အဓိက သြဇာလွှမ်းမိုးမှုရှိသော အကြောင်းရင်းများမှာ-
A. ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုနှုန်း (တန်တလမ်ရင်းမြစ်၊ ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်ဓာတ်ငွေ့၊ ကာဗွန်အရင်းအမြစ်အဖြစ်၊ သယ်ဆောင်သည့်ဓာတ်ငွေ့၊ ဖျော်စပ်ထားသောဓာတ်ငွေ့၊ Ar2၊ ဓာတ်ငွေ့ H2 လျှော့ချခြင်း)- ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုနှုန်းပြောင်းလဲမှုသည် အပူချိန်နယ်ပယ်၊ ဖိအားနယ်ပယ်နှင့် ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်တို့တွင် ကြီးမားသောသြဇာသက်ရောက်မှုရှိပါသည်။ တုံ့ပြန်မှုအခန်းသည် coating ၏ဖွဲ့စည်းပုံ၊ ဖွဲ့စည်းပုံနှင့်စွမ်းဆောင်ရည်ပြောင်းလဲမှုများကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ Ar စီးဆင်းမှုနှုန်းကို တိုးမြှင့်ခြင်းသည် အပေါ်ယံပိုင်းကြီးထွားမှုနှုန်းကို နှေးကွေးစေပြီး စပါးစေ့အရွယ်အစားကို လျှော့ချပေးမည်ဖြစ်ပြီး TaCl5၊ H2 နှင့် C3H6 ၏ အံသွားထုထည်အချိုးသည် အပေါ်ယံဖွဲ့စည်းမှုအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသည်။ H2 မှ TaCl5 ၏အံသွားအချိုးသည် (15-20):1 ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် ပို၍သင့်လျော်သည်။ TaCl5 မှ C3H6 ၏အံသွားအချိုးသည် သီအိုရီအရ 3:1 နှင့်နီးစပ်ပါသည်။ လွန်ကဲစွာ TaCl5 သို့မဟုတ် C3H6 သည် Ta2C သို့မဟုတ် အခမဲ့ကာဗွန်ဖွဲ့စည်းခြင်းကို ဖြစ်စေပြီး wafer ၏အရည်အသွေးကို ထိခိုက်စေသည်။
B. Deposition temperature- ထုတ်ယူမှု အပူချိန် မြင့်မားလေ၊ စုဆောင်းမှုနှုန်း ပိုမြန်လေ၊ စပါး အရွယ်အစား ကြီးလေ၊ အပေါ်ယံလွှာ ကြမ်းတမ်းလေ ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ Ta အဖြစ်သို့ ဟိုက်ဒရိုကာဗွန် ပြိုကွဲခြင်း၏ အပူချိန်နှင့် အရှိန်သည် C နှင့် TaCl5 ပြိုကွဲမှု ကွာခြားပြီး Ta နှင့် C တို့သည် Ta2C ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်ချေ ပိုများပါသည်။ အပူချိန်သည် TaC coating ပြုပြင်ထားသော ကာဗွန်ပစ္စည်းများအပေါ် လွှမ်းမိုးမှုကြီးသည်။ သိုလှောင်မှု အပူချိန် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ စုဆောင်းမှုနှုန်း တိုးလာကာ အမှုန်အမွှားအရွယ်အစား တိုးလာပြီး အမှုန်ပုံသဏ္ဍာန်သည် လုံးပတ်မှ polyhedral သို့ ပြောင်းလဲသွားသည်။ ထို့အပြင်၊ သိုလှောင်မှုအပူချိန်မြင့်မားလေ၊ TaCl5 ၏ပြိုကွဲမှုပိုမိုမြန်ဆန်လေ၊ အလကား C လျော့နည်းလေလေ၊ အပေါ်ယံပိုင်းရှိ ဖိအားများလေလေ၊ အက်ကွဲကြောင်းများကို အလွယ်တကူ ထုတ်ပေးမည်ဖြစ်ပါသည်။ သို့သော်လည်း စုဆောင်းမှု အပူချိန်နိမ့်ပါက အပေါ်ယံ အပ်နှံမှု ထိရောက်မှု နည်းပါးခြင်း၊ အပ်နှံချိန် ပိုကြာခြင်းနှင့် ကုန်ကြမ်း ကုန်ကျစရိတ် မြင့်မားခြင်းတို့ ဖြစ်စေသည်။
C. Deposition pressure- Deposition pressure သည် ပစ္စည်းမျက်နှာပြင်၏ လွတ်လပ်သောစွမ်းအင်နှင့် အနီးကပ်ဆက်စပ်နေပြီး ဓါတ်ပြုခန်းရှိ ဓာတ်ငွေ့နေထိုင်ချိန်ကို အကျိုးသက်ရောက်စေကာ၊ ထို့ကြောင့် အပေါ်ယံပိုင်း၏ nucleation speed နှင့် particle size ကို ထိခိုက်စေပါသည်။ စုဆောင်းမှုဖိအားများလာသည်နှင့်အမျှ၊ ဓာတ်ငွေ့နေထိုင်မှုအချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ ဓာတ်ပြုသူများသည် nucleation တုံ့ပြန်မှုခံယူရန် အချိန်ပိုရလာကာ တုံ့ပြန်မှုနှုန်းတိုးလာကာ အမှုန်များပိုကြီးလာပြီး အပေါ်ယံအလွှာများ ပိုထူလာပါသည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ deposition pressure လျော့နည်းလာသည်နှင့်အမျှ တုံ့ပြန်မှုဓာတ်ငွေ့နေထိုင်မှုအချိန်တိုတောင်းသည်၊ တုံ့ပြန်မှုနှုန်းနှေးသွားသည်၊ အမှုန်များသည် သေးငယ်လာပြီး coating သည် ပိုမိုပါးလွှာလာသော်လည်း၊ deposition pressure သည် coating ၏ crystal structure နှင့် ပါဝင်မှုအပေါ်တွင် အနည်းငယ်သက်ရောက်မှုရှိပါသည်။
V. တန်တလမ်ကာဗိုက်အလွှာ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုလမ်းကြောင်း
TaC (6.6×10−6K−1) ၏အပူချဲ့ကိန်းသည် ဂရပ်ဖိုက်၊ ကာဗွန်ဖိုက်ဘာနှင့် C/C ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကဲ့သို့သော ကာဗွန်အခြေခံပစ္စည်းများနှင့် အနည်းငယ်ကွာခြားသည်၊ ၎င်းသည် single-phase TaC အပေါ်ယံပိုင်းကို ကွဲအက်ခြင်းနှင့် ကွဲထွက်လွယ်စေသည်။ ပြုတ်ကျ။ ablation နှင့် oxidation resistance၊ high-temperature mechanical stability, နှင့် high-temperature chemical corrosion resistance တို့ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် သုတေသီများသည် composite coating systems၊ solid solution-proved coating systems နှင့် gradient ကဲ့သို့သော coating system များကို သုတေသနပြုခဲ့ပါသည်။ coating စနစ်များ။
ပေါင်းစပ် coating စနစ်သည် အပေါ်ယံတစ်ခုတည်း၏ အက်ကြောင်းများကို ပိတ်ရန်ဖြစ်သည်။ အများအားဖြင့်၊ အခြား coatings များကို ပေါင်းစပ် coating system တစ်ခုအဖြစ် TaC ၏ မျက်နှာပြင် သို့မဟုတ် အတွင်းအလွှာသို့ မိတ်ဆက်ပေးသည်။ ခိုင်မာသောဖြေရှင်းချက်အားကောင်းသည့်အပေါ်ယံပိုင်းစနစ် HfC၊ ZrC စသည်တို့တွင် TaC ကဲ့သို့ မျက်နှာဗဟိုပြုကုဗပုံတည်ဆောက်ပုံ တူညီပြီး ကာဗိုဒ်နှစ်ခုသည် အစိုင်အခဲဖြေရှင်းချက်ဖွဲ့စည်းပုံအဖြစ် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု အကန့်အသတ်မရှိ ပျော်ဝင်နိုင်သည်။ Hf(Ta)C coating သည် အက်ကွဲမှုမရှိသည့်အပြင် C/C ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းကို ကောင်းစွာ ကပ်နိုင်သည် ။ အဆိုပါအပေါ်ယံပိုင်းအလွန်အစွမ်းထက်တဲ့ anti-ablation စွမ်းဆောင်ရည်ရှိပါတယ်; gradient coating system gradient coating သည် ၎င်း၏အထူ ဦးတည်ရာတစ်လျှောက်ရှိ အပေါ်ယံအစိတ်အပိုင်း အာရုံစူးစိုက်မှုကို ရည်ညွှန်းသည်။ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံသည် အတွင်းပိုင်းဖိစီးမှုကို လျှော့ချနိုင်ပြီး အပူတိုးချဲ့ဖော်ကိန်းများ၏ မကိုက်ညီမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေကာ အက်ကြောင်းများကို ရှောင်ရှားနိုင်သည်။
(II) Tantalum carbide coating ကိရိယာ ထုတ်ကုန်များ
QYR (Hengzhou Bozhi) ၏ စာရင်းဇယားများနှင့် ခန့်မှန်းချက်များအရ၊ 2021 ခုနှစ်တွင် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ တန်တလမ်ကာဗိုက်အလွှာဈေးကွက်ရောင်းချမှုသည် US$ 1.5986 သန်းအထိ (Cree ၏ ကိုယ်တိုင်ထုတ်လုပ်ပြီး ကိုယ်တိုင်ပံ့ပိုးပေးသော တန်တလမ်ကာဘိုင်အလွှာဖုံးလွှမ်းသည့် စက်ပစ္စည်းထုတ်ကုန်များအပါအဝင်) နှင့် ၎င်းသည် အစောပိုင်းတွင် ရှိနေသေးသည်။ စက်မှုဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအဆင့်များ။
1. ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုအတွက် လိုအပ်သော သလင်းကျောက်များနှင့် သစ်တုံးများ- လုပ်ငန်းတစ်ခုလျှင် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု မီးဖိုအလုံး 200 ပေါ်တွင် အခြေခံ၍ crystal တိုးတက်မှုအတွက် ကုမ္ပဏီ 30 မှ လိုအပ်သော TaC coated စက်ပစ္စည်းများ၏ စျေးကွက်ဝေစုသည် ယွမ် 4.7 ဘီလီယံခန့်ဖြစ်သည်။
2. TaC ဗူးများ- ဗန်းတစ်ခုစီတွင် wafer 3 ခု သယ်ဆောင်နိုင်ပြီး ဗန်းတစ်ခုစီကို 1 လအထိ အသုံးပြုနိုင်ပြီး wafer 100 တိုင်းအတွက် 1 ဗန်းကို စားသုံးနိုင်ပါသည်။ wafer 3 သန်းသည် TaC ဗူးခွံ 30,000 လိုအပ်ပြီး၊ ဗန်းတစ်ခုစီသည် 20,000 ကျပ်ခန့်ရှိပြီး နှစ်စဉ် သန်း 600 ခန့် လိုအပ်ပါသည်။
3. အခြားသော ကာဗွန်လျှော့ချရေး အခြေအနေများ။ အပူချိန်မြင့်သော မီးဖိုလိုင်း၊ CVD နော်ဇယ်၊ မီးဖိုပိုက်များ စသည်တို့သည် သိန်း ၁၀၀ ခန့်ရှိသည်။
တင်ချိန်- ဇူလိုင်-၀၂-၂၀၂၄