ဆီလီကွန်ကာဗိုက်သမိုင်းနှင့် ဆီလီကွန်ကာဘိုင်အလွှာအလွှာ

Silicon Carbide (SiC) ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် အသုံးချမှုများ၊

1. SiC တွင် ဆန်းသစ်တီထွင်မှု ရာစုတစ်ခု
စီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC) ၏ခရီးသည် 1893 ခုနှစ်တွင် Edward Goodrich Acheson မှ SiC နှင့် ကာဗွန်ကို လျှပ်စစ်အပူပေးခြင်းဖြင့် စက်မှုထုတ်လုပ်မှုကိုရရှိရန် ကာဗွန်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုကာ Acheson မီးဖိုကို ဒီဇိုင်းထုတ်သောအခါတွင် စတင်ခဲ့သည်။ ဤတီထွင်မှုသည် SiC ၏စက်မှုလုပ်ငန်းစတင်ခြင်းအား အမှတ်အသားပြုခဲ့ပြီး Acheson သည် မူပိုင်ခွင့်တစ်ခုရရှိခဲ့သည်။

20 ရာစုအစောပိုင်းတွင်၊ SiC သည် ၎င်း၏ထူးခြားသောမာကျောမှုနှင့် ဝတ်ဆင်မှုခံနိုင်ရည်ရှိသောကြောင့် အညစ်အကြေးအဖြစ် အဓိကအသုံးပြုခဲ့သည်။ 20 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် ဓာတုအခိုးအငွေ့ထွက်ခြင်း (CVD) နည်းပညာ တိုးတက်မှုများသည် ဖြစ်နိုင်ခြေအသစ်များကို သော့ဖွင့်ခဲ့သည်။ Rustum Roy ဦးဆောင်သော Bell Labs မှ သုတေသီများသည် CVD SiC အတွက် အခြေခံအုတ်မြစ်ချကာ ဂရပ်ဖိုက် မျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် ပထမဆုံး SiC အပေါ်ယံလွှာများ ရရှိစေခဲ့သည်။

1970 ခုနှစ်များတွင် Union Carbide ကော်ပိုရေးရှင်းသည် Galium nitride (GaN) semiconductor ပစ္စည်းများ၏ epitaxial ကြီးထွားမှုတွင် SiC-coated ဂရပ်ဖိုက်ကို အသုံးပြုသောအခါတွင် ကြီးမားသော အောင်မြင်မှုတစ်ခုကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဤတိုးတက်မှုသည် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် GaN-based LEDs များနှင့် လေဆာများတွင် အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ခဲ့သည်။ ဆယ်စုနှစ်များအတွင်း SiC coatings များသည် ထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာများ တိုးတက်မှုကြောင့် အာကာသယာဉ်၊ မော်တော်ယာဥ်နှင့် ပါဝါအီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများတွင် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးကိရိယာများထက် ကျယ်ပြန့်လာခဲ့သည်။

ယနေ့တွင်၊ အပူဖြန်းခြင်း၊ PVD နှင့် နာနိုနည်းပညာကဲ့သို့သော ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများသည် SiC အပေါ်ယံပိုင်း၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အသုံးချမှုတို့ကို ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေပြီး နောက်ဆုံးပေါ်နယ်ပယ်များတွင် ၎င်း၏အလားအလာကို ပြသလျက်ရှိသည်။

2. SiC ၏ Crystal Structures နှင့် အသုံးပြုပုံများကို နားလည်ခြင်း။
SiC တွင် ၎င်းတို့၏ အက်တမ်အစီအမံများဖြင့် ကုဗ (3C)၊ ဆဋ္ဌဂံ (H) နှင့် တောင်ဇလပ် (R) တည်ဆောက်ပုံများအဖြစ် အမျိုးအစားခွဲထားသော ပိုလီအမျိုးအစား 200 ကျော်ရှိသည်။ ယင်းတို့အနက် 4H-SiC နှင့် 6H-SiC တို့ကို စွမ်းအားမြင့် နှင့် optoelectronic စက်ပစ္စည်းများတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြပြီး β-SiC သည် ၎င်း၏သာလွန်သောအပူစီးကူးမှု၊ ခံနိုင်ရည်နှင့် ချေးခံနိုင်ရည်တို့အတွက် တန်ဖိုးထားသည်။

β-SiC များအပူစီးကူးခြင်းကဲ့သို့သော ထူးခြားသောဂုဏ်သတ္တိများ120-200 W/m·Kနှင့် ဂရပ်ဖိုက်နှင့် အနီးကပ်လိုက်ဖက်သော အပူချဲ့ကိန်းကို၊ ၎င်းကို wafer epitaxy စက်ပစ္စည်းများတွင် မျက်နှာပြင်အပေါ်ယံအလွှာများအတွက် ဦးစားပေးအရာအဖြစ် ပြုလုပ်ပါ။

3. SiC အပေါ်ယံပိုင်း- ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ပြင်ဆင်မှုနည်းပညာများ
SiC အပေါ်ယံပိုင်း၊ ပုံမှန်အားဖြင့် β-SiC ကို မာကျောမှု၊ ဝတ်ဆင်မှုခံနိုင်ရည်နှင့် အပူတည်ငြိမ်မှုကဲ့သို့သော မျက်နှာပြင်ဂုဏ်သတ္တိများကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုထားသည်။ ဘုံပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းများ ပါဝင်သည်။

• Chemical Vapor Deposition (CVD)-ကြီးမားပြီး ရှုပ်ထွေးသော အလွှာများအတွက် စံပြအဖြစ် ကောင်းမွန်သော ကပ်တွယ်မှုနှင့် တူညီမှုဖြင့် အရည်အသွေးမြင့် အလွှာများကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။
• ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အငွေ့ထွက်ခြင်း (PVD)-တိကျမှုမြင့်မားသောအသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက် သင့်လျော်သော coating ဖွဲ့စည်းမှုအပေါ် တိကျသောထိန်းချုပ်မှုပေးပါသည်။
• မှုတ်ခြင်းနည်းပညာများ၊ လျှပ်စစ်ဓာတ်များထွက်ရှိခြင်းနှင့် Slurry Coating adhesion နှင့် တူညီမှုတွင် မတူညီသော ကန့်သတ်ချက်များရှိသော်လည်း တိကျသောအပလီကေးရှင်းများအတွက် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော အခြားရွေးချယ်စရာများအဖြစ် ဆောင်ရွက်ပါ။

နည်းလမ်းတစ်ခုစီကို အလွှာ၏ဝိသေသလက္ခဏာများနှင့် အသုံးချမှုလိုအပ်ချက်များအပေါ် အခြေခံ၍ ရွေးချယ်သည်။

4. MOCVD ရှိ SiC-Coated Graphite Susceptors
SiC-coated graphite susceptors များသည် Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) တွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် optoelectronic ပစ္စည်းထုတ်လုပ်ခြင်းတွင် အဓိကလုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။

ဤ susceptors များသည် epitaxial film ကြီးထွားမှုအတွက် ခိုင်ခံ့သော ပံ့ပိုးမှု၊ အပူတည်ငြိမ်မှုနှင့် ညစ်ညမ်းမှုကို လျှော့ချပေးသည်။ SiC coating သည် ဓာတ်တိုးမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး မျက်နှာပြင်ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် အင်တာဖေ့စ်အရည်အသွေးကို မြှင့်တင်ပေးကာ ဖလင်ကြီးထွားမှုအတွင်း တိကျသော ထိန်းချုပ်မှုကို ပေးသည်။

5. အနာဂတ်ဆီသို့ ချီတက်ခြင်း။
မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ SiC-coated ဂရပ်ဖိုက်အလွှာများ၏ ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်များ တိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေရန် သိသိသာသာ ကြိုးပမ်းအားထုတ်မှုများ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ သုတေသီများသည် ကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချနေစဉ်တွင် အပေါ်ယံ သန့်ရှင်းမှု၊ တူညီမှုနှင့် သက်တမ်းကို မြှင့်တင်ရန် အာရုံစိုက်နေကြသည်။ ထို့ အပြင် ဆန်းသစ်တီထွင်သော ပစ္စည်းများကို ရှာဖွေရေး ကြိုက်သည်။တန်တလမ်ကာဗိုက် (TaC) အပေါ်ယံပိုင်းမျိုးဆက်သစ်ဖြေရှင်းချက်များအတွက် လမ်းခင်းပေးသည့် အပူစီးကူးမှုနှင့် ချေးခံနိုင်ရည်အတွက် အလားအလာ တိုးတက်ကောင်းမွန်စေပါသည်။

SiC-coated graphite susceptors များ၏ လိုအပ်ချက်သည် ဆက်လက်ကြီးထွားလာသည်နှင့်အမျှ၊ ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သော ကုန်ထုတ်လုပ်မှုနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းခွင် ထုတ်လုပ်မှုတွင် တိုးတက်မှုများသည် semiconductor နှင့် optoelectronics လုပ်ငန်းများ၏ တိုးတက်ပြောင်းလဲနေသော လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီစေရန် အရည်အသွေးမြင့် ထုတ်ကုန်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးကို ပိုမိုပံ့ပိုးပေးမည်ဖြစ်ပါသည်။