סיליציום קאַרבידע געשיכטע און סיליציום קאַרבידע קאָוטינג אַפּלאַקיישאַן

די אַנטוויקלונג און אַפּלאַקיישאַנז פון סיליציום קאַרבידע (SiC)

1. א יאָרהונדערט פון כידעש אין סיק
די רייזע פון ​​סיליציום קאַרבידע (SiC) אנגעהויבן אין 1893, ווען עדוואַרד גאָדריטש אַטשעסאָן דיזיינד די אַטשעסאָן אויוון, ניצן טשאַד מאַטעריאַלס צו דערגרייכן די ינדאַסטריאַל פּראָדוקציע פון ​​סיק דורך עלעקטריקאַל באַהיצונג פון קוואַרץ און טשאַד. די דערפינדונג איז געווען דער אָנהייב פון SiC ס ינדאַסטריאַליזיישאַן און ערנד Acheson אַ פּאַטענט.

אין דער פרי 20 יאָרהונדערט, SiC איז געווען בפֿרט געניצט ווי אַ אַברייסיוו רעכט צו זיין מערקווירדיק כאַרדנאַס און טראָגן קעגנשטעל. אין די מיטן 20 יאָרהונדערט, אַדוואַנטידזשיז אין כעמיש פארע דעפּאַזישאַן (CVD) טעכנאָלאָגיע אַנלאַקט נייַ פּאַסאַבילאַטיז. רעסעאַרטשערס ביי בעל לאַבס, געפירט דורך Rustum Roy, האָבן געלייגט די יסוד פֿאַר CVD SiC, צו דערגרייכן די ערשטער SiC קאָוטינגז אויף גראַפייט סערפאַסיז.

די 1970 ס געזען אַ הויפּט ברייקטרו ווען Union Carbide Corporation געווענדט סיק-קאָוטאַד גראַפייט אין די עפּיטאַקסיאַל וווּקס פון גאַליום ניטרידע (גאַן) סעמיקאַנדאַקטער מאַטעריאַלס. דעם אנטוויקלונג געשפילט אַ פּיוואַטאַל ראָלע אין הויך-פאָרשטעלונג GaN-באזירט לעדס און לייזערז. איבער די יאָרצענדלינג, SiC קאָאַטינגס האָבן יקספּאַנדיד ווייַטער פון סעמיקאַנדאַקטערז צו אַפּלאַקיישאַנז אין אַעראָספּאַסע, אָטאַמאָוטיוו און מאַכט עלעקטראָניק, דאַנק צו ימפּרווומאַנץ אין מאַנופאַקטורינג טעקניקס.

הייַנט, ינאָווויישאַנז ווי טערמאַל ספּרייינג, PVD און נאַנאָטעטשנאָלאָגי פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג און אַפּלאַקיישאַן פון SiC קאָאַטינגס, און ווייַזן זיין פּאָטענציעל אין די מערסט שטאַרק פעלדער.

2. פארשטאנד פון SiC ס קריסטאַל סטראַקטשערז און ניצט
סיק באָוס איבער 200 פּאָליטיפּעס, קאַטאַגערייזד דורך זייער אַטאָמישע עריינדזשמאַנץ אין קוביק (3 ק), כעקסאַגאַנאַל (ה), און רהאָמבאָהעדראַל (ר) סטראַקטשערז. צווישן די, 4H-SiC און 6H-SiC זענען וויידלי געניצט אין הויך-מאַכט און אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס ריספּעקטיוולי, בשעת β-SiC איז וואַליוד פֿאַר זייַן העכער טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי, טראָגן קעגנשטעל און קעראָוזשאַן קעגנשטעל.

β-SiC סיינציק פּראָפּערטיעס, אַזאַ ווי אַ טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי פון120-200 וו/מ·קאון אַ טערמאַל יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט ענג וואָס ריכטן גראַפייט, מאַכן עס די בילכער מאַטעריאַל פֿאַר ייבערפלאַך קאָוטינגז אין ווייפער עפּיטאַקסי ויסריכט.

3. סיק קאָאַטינגס: פּראָפּערטיעס און צוגרייטונג טעקניקס
SiC קאָאַטינגס, טיפּיקלי β-SiC, זענען וויידלי געווענדט צו פֿאַרבעסערן ייבערפלאַך פּראָפּערטיעס ווי כאַרדנאַס, טראָגן קעגנשטעל און טערמאַל פעסטקייַט. פּראָסט מעטהאָדס פון צוגרייטונג אַרייַננעמען:

• כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (CVD):פּראָווידעס הויך-קוואַליטעט קאָוטינגז מיט ויסגעצייכנט אַדכיזשאַן און יונאַפאָרמאַטי, ידעאַל פֿאַר גרויס און קאָמפּלעקס סאַבסטרייץ.
• גשמיות פארע דעפּאָסיטיאָן (פּווד):אָפפערס גענוי קאָנטראָל איבער קאָוטינג זאַץ, פּאַסיק פֿאַר הויך-פּינטלעכקייַט אַפּלאַקיישאַנז.
• ספּרייינג טעקניקס, עלעקטראָטשעמיקאַל דעפּאַזישאַן און סלערי קאָוטינג: דינען ווי קאָס-עפעקטיוו אַלטערנאַטיוועס פֿאַר ספּעציפיש אַפּלאַקיישאַנז, כאָטש מיט וועריינג לימיטיישאַנז אין אַדכיזשאַן און יונאַפאָרמאַטי.

יעדער אופֿן איז אויסדערוויילט באזירט אויף די סאַבסטרייט קעראַקטעריסטיקס און אַפּלאַקיישאַן רעקווירעמענץ.

4. סיק-קאָוטאַד גראַפיטע סוססעפּטאָרס אין MOCVD
סיק-קאָוטאַד גראַפייט סאַסעפּטערז זענען ינדיספּענסאַבאַל אין מעטאַל אָרגאַניק כעמישער פארע דעפּאָסיטיאָן (MOCVD), אַ שליסל פּראָצעס אין מאַנופאַקטורינג פון סעמיקאַנדאַקטער און אָפּטאָעלעקטראָניק מאַטעריאַל.

די סאַסעפּטערז צושטעלן שטאַרק שטיצן פֿאַר עפּיטאַקסיאַל פילם גראָוט, ינשורינג טערמאַל פעסטקייַט און רידוסינג טומע קאַנטאַמאַניישאַן. די SiC קאָוטינג אויך ימפּרוווז אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל, ייבערפלאַך פּראָפּערטיעס און צובינד קוואַליטעט, וואָס ינייבאַלז גענוי קאָנטראָל בעשאַס פילם וווּקס.

5. שטייַגן צו דער צוקונפֿט
אין די לעצטע יאָרן, באַטייטיק השתדלות האָבן שוין דירעקטעד צו פֿאַרבעסערן די פּראָדוקציע פּראַסעסאַז פון סיק-קאָוטאַד גראַפייט סאַבסטרייץ. רעסעאַרטשערס פאָוקיסיז אויף ימפּרוווינג קאָוטינג ריינקייַט, יונאַפאָרמאַטי און לעבן בשעת רידוסינג קאָס. דערצו, די ויספאָרשונג פון ינאַווייטיוו מאַטעריאַלס וויטאַנטאַלום קאַרבידע (טאַק) קאָאַטינגסאָפפערס פּאָטענציעל ימפּרווומאַנץ אין טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי און קעראָוזשאַן קעגנשטעל, פּייווינג דעם וועג פֿאַר ווייַטער-דור סאַלושאַנז.

ווי די פאָדערונג פֿאַר סיק-קאָוטאַד גראַפייט סאַסעפּטערז האלט צו וואַקסן, די אַדוואַנטידזשיז אין ינטעליגענט מאַנופאַקטורינג און ינדאַסטרי-וואָג פּראָדוקציע וועט שטיצן די אַנטוויקלונג פון הויך-קוואַליטעט פּראָדוקטן צו טרעפן די יוואַלווינג באדערפענישן פון די סעמיקאַנדאַקטער און אָפּטאָילעקטראָניק ינדאַסטריז.