Synthesizing High-Purity Silicon Carbide Powder

Paano nakakamit ng SiC ang katanyagan nito sa larangan ng semiconductor? 

Pangunahing ito ay dahil sa pambihirang malawak na bandgap na katangian nito, mula 2.3 hanggang 3.3 eV, na ginagawa itong mainam na materyal para sa paggawa ng high-frequency, high-power na electronic device. Ang feature na ito ay maihahalintulad sa paggawa ng malawak na highway para sa mga electronic signal, pagtiyak ng maayos na pagpasa para sa mga high-frequency na signal at paglalagay ng matatag na pundasyon para sa mas mahusay at mabilis na pagproseso at paghahatid ng data.

Ang malawak na bandgap nito, mula 2.3 hanggang 3.3 eV, ay isang pangunahing salik, na ginagawa itong perpekto para sa high-frequency, high-power na electronic device. Para bang ang isang malawak na highway ay na-aspalto para sa mga electronic signal, na nagpapahintulot sa kanila na maglakbay nang walang harang, kaya nagtatag ng isang matatag na batayan para sa pinahusay na kahusayan at bilis sa paghawak at paglipat ng data.

Ang mataas na thermal conductivity nito, na maaaring umabot sa 3.6 hanggang 4.8 W·cm⁻¹·K⁻¹. Nangangahulugan ito na maaari itong mabilis na mawala ang init, na kumikilos bilang isang mahusay na paglamig na "engine" para sa mga elektronikong aparato. Dahil dito, mahusay na gumaganap ang SiC sa hinihingi na mga aplikasyon ng elektronikong aparato na nangangailangan ng paglaban sa radiation at kaagnasan. Nahaharap man sa hamon ng cosmic ray radiation sa paggalugad sa kalawakan o pagharap sa kinakaing unti-unting pagguho sa malupit na pang-industriyang kapaligiran, ang SiC ay maaaring gumana nang matatag at manatiling matatag.

Ang mataas na carrier saturation mobility nito, mula 1.9 hanggang 2.6 × 10⁷ cm·s⁻¹. Ang tampok na ito ay higit na nagpapalawak ng potensyal na aplikasyon nito sa domain ng semiconductor, na epektibong nagpapahusay sa pagganap ng mga elektronikong aparato sa pamamagitan ng pagtiyak ng mabilis at mahusay na paggalaw ng mga electron sa loob ng mga device, kaya nagbibigay ng malakas na suporta para sa pagkamit ng mas makapangyarihang mga functionality.

Paano umunlad ang kasaysayan ng SiC (silicon carbide) na pag-unlad ng materyal na kristal? 

Ang pagbabalik-tanaw sa pag-unlad ng mga materyal na kristal ng SiC ay tulad ng pagbabalik-tanaw sa mga pahina ng isang aklat ng pag-unlad ng siyensya at teknolohikal. Noon pang 1892, nag-imbento si Acheson ng paraan para sa synthesizingSiC powdermula sa silica at carbon, kaya sinimulan ang pag-aaral ng mga materyales ng SiC. Gayunpaman, ang kadalisayan at laki ng mga materyales ng SiC na nakuha sa oras na iyon ay limitado, tulad ng isang sanggol sa mga lampin na damit, kahit na nagtataglay ng walang katapusang potensyal, kailangan pa rin ng patuloy na paglaki at pagpipino.

Ito ay noong 1955 nang matagumpay na napalago ni Lely ang medyo purong SiC crystal sa pamamagitan ng sublimation technology, na nagmamarka ng isang mahalagang milestone sa kasaysayan ng SiC. Gayunpaman, ang mga materyal na tulad ng plato ng SiC na nakuha mula sa pamamaraang ito ay maliit sa laki at may malalaking pagkakaiba-iba ng pagganap, katulad ng isang grupo ng hindi pantay na mga sundalo, na nahihirapang bumuo ng isang malakas na puwersang panlaban sa mga high-end na larangan ng aplikasyon.

Ito ay sa pagitan ng 1978 at 1981 nang binuo nina Tairov at Tsvetkov ang pamamaraan ni Lely sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga kristal ng binhi at maingat na pagdidisenyo ng mga gradient ng temperatura upang kontrolin ang transportasyon ng materyal. Ang makabagong hakbang na ito, na kilala ngayon bilang pinahusay na pamamaraan ng Lely o seed-assisted sublimation (PVT) na pamamaraan, ay nagdala ng bagong bukang-liwayway para sa paglaki ng mga kristal ng SiC, na makabuluhang pinahusay ang kalidad at kontrol ng laki ng mga kristal ng SiC, at naglalagay ng matatag na pundasyon para sa malawakang aplikasyon ng SiC sa iba't ibang larangan.

Ano ang mga pangunahing elemento sa paglago ng mga solong kristal ng SiC? 

Ang kalidad ng SiC powder ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa proseso ng paglago ng SiC solong kristal. Kapag gumagamitβ-SiC na pulbosupang mapalago ang mga solong kristal ng SiC, maaaring mangyari ang isang phase transition sa α-SiC. Ang paglipat na ito ay nakakaapekto sa ratio ng Si/C molar sa bahagi ng singaw, katulad ng isang maselan na pagkilos ng pagbabalanse ng kemikal; sa sandaling magambala, ang paglaki ng kristal ay maaaring maapektuhan nang masama, katulad ng kawalang-tatag ng isang pundasyon na humahantong sa pagtabingi ng isang buong gusali.

Pangunahin ang mga ito mula sa SiC powder, na may malapit na linear na relasyon na umiiral sa pagitan nila. Sa madaling salita, mas mataas ang kadalisayan ng pulbos, mas mahusay ang kalidad ng solong kristal. Samakatuwid, ang paghahanda ng high-purity na SiC powder ay nagiging susi sa pag-synthesize ng mataas na kalidad na SiC single crystals. Nangangailangan ito sa amin na mahigpit na kontrolin ang nilalaman ng karumihan sa panahon ng proseso ng powder synthesis, tinitiyak na ang bawat "molekula ng hilaw na materyal" ay nakakatugon sa matataas na pamantayan upang maibigay ang pinakamahusay na pundasyon para sa paglaki ng kristal.

Ano ang mga pamamaraan para sa synthesizingmataas na kadalisayan ng SiC powder? 

Sa kasalukuyan, mayroong tatlong pangunahing diskarte sa pag-synthesize ng high-purity na SiC powder: vapor phase, liquid phase, at solid phase method.

Matalinong kinokontrol nito ang impurity content sa pinagmumulan ng gas, kabilang ang CVD (Chemical Vapor Deposition) at mga pamamaraan ng plasma. Ginagamit ng CVD ang "magic" ng mga reaksyon sa mataas na temperatura upang makakuha ng ultra-fine, high-purity na SiC powder. Halimbawa, ang paggamit ng (CH₃)₂SiCl₂ bilang hilaw na materyal, mataas na kadalisayan, mababa ang oxygen na nano silicon carbide powder ay matagumpay na inihanda sa isang "furnace" sa mga temperaturang mula 1100 hanggang 1400℃, katulad ng masusing paglililok ng mga katangi-tanging gawa ng sining sa ang mikroskopikong mundo. Ang mga pamamaraan ng plasma, sa kabilang banda, ay umaasa sa kapangyarihan ng mataas na enerhiya na mga banggaan ng elektron upang makamit ang mataas na kadalisayan na synthesis ng SiC powder. Gamit ang microwave plasma, ang tetramethylsilane (TMS) ay ginagamit bilang reaction gas para mag-synthesize ng high-purity na SiC powder sa ilalim ng "epekto" ng mga high-energy na electron. Bagama't ang paraan ng vapor phase ay maaaring makamit ang mataas na kadalisayan, ang mataas na gastos nito at mabagal na synthesis rate ay ginagawa itong katulad ng isang mataas na bihasang craftsman na naniningil ng malaki at mabagal na gumagana, na ginagawang mahirap na matugunan ang mga pangangailangan ng malakihang produksyon.

Ang paraan ng sol-gel ay namumukod-tangi sa paraan ng likidong bahagi, na may kakayahang mag-synthesize ng mataas na kadalisayanSiC powder. Gamit ang industrial silicon sol at water-soluble phenolic resin bilang hilaw na materyales, ang isang carbothermal reduction reaction ay isinasagawa sa mataas na temperatura upang tuluyang makakuha ng SiC powder. Gayunpaman, ang paraan ng liquid phase ay nahaharap din sa mga isyu ng mataas na gastos at isang kumplikadong proseso ng synthesis, katulad ng isang kalsada na puno ng mga tinik, na, bagama't maaari nitong maabot ang layunin, ay puno ng mga hamon.

Sa pamamagitan ng mga pamamaraang ito, ang mga mananaliksik ay patuloy na nagsusumikap na mapabuti ang kadalisayan at ani ng SiC powder, na nagsusulong ng teknolohiya ng paglago ng silicon carbide single crystals sa mas mataas na antas.

Mga alok ng SemicorexHigh-purity SiC Powderpara sa mga proseso ng semiconductor. Kung mayroon kang anumang mga katanungan o kailangan ng karagdagang mga detalye, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin.

Makipag-ugnayan sa telepono # +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com