SiC يەككە خرۇستال ئۆسۈشىدىكى ئۇرۇق خرۇستال تەييارلاش جەريانى (2-قىسىم)

2. تەجرىبە جەريانى

2.1 يېپىشقاق فىلىمنى داۋالاش
كاربون پىلاستىنكىسى ياكى گرافت قەغەز بىلەن باغلىنىدىغانلىقى بىۋاسىتە كۆزىتىلدىSiC wafersچاپلاق بىلەن سىرلانغان بىر قانچە مەسىلىنى كەلتۈرۈپ چىقاردى:

1. ۋاكۇئۇملۇق شارائىتتا ، يېپىشتۇرغۇچى پەردەSiC wafersھاۋانىڭ كۆرۈنەرلىك قويۇپ بېرىلىشى سەۋەبىدىن كۆلەمگە ئوخشايدىغان تاشقى كۆرۈنۈشنى تەرەققىي قىلدۇردى ، نەتىجىدە يەر يۈزى جاراھەتنى كەلتۈرۈپ چىقاردى. بۇ يېپىشقاق قەۋەتلەرنىڭ كاربونلاشقاندىن كېيىن مۇۋاپىق باغلىنىشىنىڭ ئالدىنى ئالدى.

2. باغلىنىش جەريانىدا ،waferچوقۇم بىر قېتىم گرافىك قەغىزىگە قويۇلۇشى كېرەك. ئەگەر قايتا ئالماشتۇرۇش يۈز بەرسە ، تەكشى بولمىغان بېسىم يېپىشقاقلىقنى ئازايتىپ ، باغلىنىش سۈپىتىگە پاسسىپ تەسىر كۆرسىتىدۇ.

3. ۋاكۇئۇملۇق مەشغۇلاتتا ، يېپىشقاق قەۋەتتىن ھاۋانىڭ ئاجرىلىپ چىقىشى ۋە يېپىشقاق پەردە ئىچىدە نۇرغۇن بوشلۇقلارنىڭ شەكىللىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىپ ، باغلىنىش كەمتۈكلىكىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. بۇ مەسىلىلەرنى ھەل قىلىش ئۈچۈن ، چاپلاقنى ئالدىن قۇرۇتۇشwafer'sئايلانما سىرلانغاندىن كېيىن قىزىق تەخسە ئارقىلىق باغلاش يۈزى تەۋسىيە قىلىنىدۇ.

2.2 كاربونلاشتۇرۇش جەريانى
ئۈستىدە كاربون پىلاستىنكىسى ياساش جەريانىSiC ئۇرۇقىھەمدە ئۇنى گرافت قەغەزگە باغلاشتا يېپىشقاق قەۋەتنى مەلۇم تېمپېراتۇرىدا كاربونلاشتۇرۇش تەلەپ قىلىنىدۇ. يېپىشقاق قەۋىتىنىڭ تولۇق كاربونلىشىشى ئۆسۈش جەريانىدا ئۇنىڭ پارچىلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىپ ، خرۇستال ئۆسۈش سۈپىتىگە تەسىر يەتكۈزىدىغان بۇلغانمىلارنى قويۇپ بېرىدۇ. شۇڭلاشقا ، يېپىشقاق قەۋەتنىڭ تولۇق كاربونلىشىشىغا كاپالەتلىك قىلىش يۇقىرى زىچلىقتىكى باغلىنىشتا ئىنتايىن مۇھىم. بۇ تەتقىقات تېمپېراتۇرىنىڭ يېپىشقاق كاربونلىشىشقا كۆرسىتىدىغان تەسىرىنى تەكشۈردى. ئۈچۈن بىر قەۋەت فوتوگراف ئۇستىسى قوللىنىلدىwaferيۈزى ۋە ۋاكۇئۇم ئاستىدىكى تۇرۇبا ئوچىقىغا قويۇلدى (<10 Pa). تېمپېراتۇرا ئالدىن بېكىتىلگەن سەۋىيىگە كۆتۈرۈلۈپ (400 ℃ ، 500 and ۋە 600 ℃) يۇقىرى كۆتۈرۈلۈپ ، 3-5 سائەت ساقلىنىپ كاربونلاشتۇرۇلدى.

سىناقلار كۆرسىتىلدى:

400 at دە ، 3 سائەتتىن كېيىن ، يېپىشقاق پىلاستىنكا كاربونلاشمىدى ۋە قېنىق قىزىل كۆرۈندى. 4 سائەتتىن كېيىن كۆرۈنەرلىك ئۆزگىرىش كۆرۈلمىگەن.
500 at دە ، 3 سائەتتىن كېيىن ، فىلىم قارا رەڭگە ئۆزگەردى ، ئەمما يەنىلا نۇر يەتكۈزدى. 4 سائەتتىن كېيىن كۆرۈنەرلىك ئۆزگىرىش بولمايدۇ.
600 at دە ، 3 سائەتتىن كېيىن ، بۇ فىلىم نۇر تارقىتىلماي قارا رەڭگە كىردى ، بۇ پۈتۈنلەي كاربونلىشىشنى كۆرسىتىدۇ.
شۇڭا ماس كېلىدىغان باغلىنىش تېمپېراتۇرىسى 00600 be بولۇشى كېرەك.

2.3 چاپلاش ئىلتىماسى
يېپىشقاق پىلاستىنكىنىڭ بىردەكلىكى يېپىشقاق ئىلتىماس قىلىش جەريانىنى باھالاش ۋە بىر تۇتاش باغلىنىش قەۋىتىگە كاپالەتلىك قىلىشنىڭ ھالقىلىق كۆرسەتكۈچىسى. بۇ بۆلەك ئوخشىمىغان يېپىشقاق پىلاستىنكا قېلىنلىقىنىڭ ئەڭ ياخشى ئايلىنىش سۈرئىتى ۋە سىرلاش ۋاقتى ئۈستىدە ئىزدىنىدۇ. بىردەكلىكى
u فىلىمنىڭ قېلىنلىقى ئەڭ تۆۋەن فىلىم قېلىنلىقى Lmin نىڭ ئەڭ چوڭ كىنو قېلىنلىقى Lmax نىڭ پايدىلىق رايونغا بولغان نىسبىتى دەپ ئېنىقلىما بېرىلگەن. فىلىمنىڭ قېلىنلىقىنى ئۆلچەش ئۈچۈن ۋافېردىكى بەش نومۇر تاللىنىپ ، بىردەكلىكى ھېسابلىنىدۇ. 4-رەسىمدە ئۆلچەش نۇقتىلىرى كۆرسىتىلدى.

SiC ۋافېر بىلەن گرافت زاپچاسلىرى ئارىسىدىكى يۇقىرى زىچلىقتىكى باغلىنىش ئۈچۈن ، ياقتۇرىدىغان يېپىشقاق پەردىنىڭ قېلىنلىقى 1-5 µm. قېلىنلىقى 2 µm بولغان پىلاستىنكا تاللانغان بولۇپ ، كاربون پىلاستىنكا تەييارلاش ۋە ۋافېر / گرافت قەغەز باغلاش جەريانىغا ماس كېلىدۇ. كاربونلاشتۇرغۇچ چاپلاشنىڭ ئەڭ ياخشى ئايلانما قاپلاش پارامېتىرى مىنۇتىغا 2500 r / 15 ، باغلاش چاپلىقى ئۈچۈن ، 2000 r / min.

2.4 باغلىنىش جەريانى
SiC ۋافېرنى گرافت / گرافت قەغەزگە باغلاش جەريانىدا ، كاربونلاشتۇرۇش جەريانىدا ھاسىل بولغان ھاۋا ۋە ئورگانىك گازلارنى باغلىنىش قەۋىتىدىن ئۈزۈل-كېسىل يوقىتىش تولىمۇ مۇھىم. تولۇق بولمىغان گاز يوقىتىش بوشلۇقنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، قويۇق بولمىغان باغلىنىش قەۋىتىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. مېخانىكىلىق ماي پومپىسى ئارقىلىق ھاۋا ۋە ئورگانىك گازلارنى تارقاقلاشتۇرغىلى بولىدۇ. دەسلەپتە ، مېخانىكىلىق پومپىنىڭ ئۇدا مەشغۇلاتى ۋاكۇئۇم كامېرنىڭ چېكىگە يېتىشىگە كاپالەتلىك قىلىپ ، باغلىنىش قەۋىتىدىن ھاۋانى تولۇق چىقىرىپ تاشلايدۇ. تېمپېراتۇرىنىڭ تېز ئۆرلىشى يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق كاربونلىشىش جەريانىدا گازنى ۋاقتىدا يوقىتىشنىڭ ئالدىنى ئېلىپ ، باغلىنىش قەۋىتىدە بوشلۇق پەيدا قىلىدۇ. يېپىشتۇرۇش خۇسۇسىيىتى 1120 at دىن كۆرۈنەرلىك ئېشىپ كەتكەنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ ، بۇ تېمپېراتۇرا ئۈستىدە مۇقىملىشىدۇ.

باغلىنىش جەريانىدا تاشقى بېسىم قوللىنىلىپ ، يېپىشقاق پىلاستىنكىنىڭ زىچلىقىنى ئاشۇرۇپ ، ھاۋا ۋە ئورگانىك گازلارنىڭ سىرتقا چىقىرىلىشىغا قۇلايلىق يارىتىپ ، يۇقىرى زىچلىقتىكى باغلىنىش قەۋىتىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.

يىغىنچاقلىغاندا ، 5-رەسىمدە كۆرسىتىلگەن باغلىنىش جەريانى ئەگرى سىزىقى بارلىققا كەلدى. كونكرېت بېسىم ئاستىدا ، تېمپېراتۇرا سىرتقا چىقىپ كەتكەن تېمپېراتۇرا (~ 120 to) گە ئۆرلەپ ، سىرتقا چىقىپ بولغۇچە ساقلىنىدۇ. ئاندىن ، تېمپېراتۇرا كاربونلىشىش تېمپېراتۇرىسىغا ئۆرلەپ ، تەلەپ قىلىنغان ۋاقىتقىچە ساقلىنىدۇ ، ئاندىن ئۆي تېمپېراتۇرىسىغا تەبىئىي سوۋۇتۇش ، بېسىم قويۇپ بېرىش ۋە باغلانغان ۋافېر ئېلىۋېتىلىدۇ.

2.2-بۆلەككە ئاساسەن ، چاپلاشتۇرۇلغان پىلاستىنكىنى 600 at كاربوناتلاشتۇرۇش كېرەك ، 3 سائەتتىن ئارتۇق. شۇڭلاشقا ، باغلىنىش جەريانى ئەگرى سىزىقىدا ، T2 600 ℃ ، t2 دىن 3 سائەتكىچە تەڭشەلدى. باغلىنىش جەريانى ئەگرى سىزىقىنىڭ ئەڭ ياخشى قىممىتى باغلىنىش بېسىمى ، بىرىنچى باسقۇچلۇق ئىسسىنىش ۋاقتى t1 ۋە ئىككىنچى باسقۇچلۇق ئىسسىنىش ۋاقتى t2 نىڭ باغلىنىش نەتىجىسىگە كۆرسىتىدىغان تەسىرىنى تەتقىق قىلىش ئارقىلىق بەلگىلىنىدۇ.

نەتىجە كۆرسىتىلدى:

5 kN لىق بېسىم بېسىمىدا ، ئىسسىنىش ۋاقتى باغلىنىشقا ئەڭ ئاز تەسىر كۆرسەتتى.
10 kN بولغاندا ، بىرىنچى قەۋەتتىكى ئىسسىنىش بىلەن باغلىنىش قەۋىتىدىكى بوشلۇق تۆۋەنلىدى.
15 kN دە ، بىرىنچى باسقۇچتىكى ئىسسىنىشنى ئۇزارتىش بوشلۇقنى كۆرۈنەرلىك تۆۋەنلىتىپ ، ئاخىرىدا ئۇلارنى يوقاتتى.
ئىككىنچى باسقۇچلۇق ئىسسىنىش ۋاقتىنىڭ باغلىنىشقا بولغان تەسىرى سۆڭەك سىنىقىدا كۆرۈنەرلىك بولمىدى. باغلىنىش بېسىمىنى 15 kN ، بىرىنچى باسقۇچلۇق ئىسسىنىش ۋاقتى 90 مىنۇتتا ، ئىككىنچى باسقۇچلۇق ئىسسىنىش ۋاقتى 30 ، 60 ۋە 90 مىنۇتلارنىڭ ھەممىسىدە بوشلۇقسىز قويۇق باغلىنىش قەۋىتى كېلىپ چىقتى ، بۇ ئىككىنچى باسقۇچلۇق ئىسسىنىش ۋاقتىنىڭ بارلىقىنى كۆرسىتىدۇ. باغلىنىشقا ئازراق تەسىر كۆرسىتىدۇ.

باغلىنىش جەريانى ئەگرى سىزىقىنىڭ ئەڭ ياخشى قىممىتى: باغلىنىش بېسىمى 15 kN ، بىرىنچى باسقۇچلۇق ئىسسىنىش ۋاقتى 90 مىنۇت ، بىرىنچى باسقۇچلۇق تېمپېراتۇرا 120 ℃ ، ئىككىنچى باسقۇچلۇق ئىسسىنىش ۋاقتى 30 مىنۇت ، ئىككىنچى باسقۇچلۇق تېمپېراتۇرا 600 and ، ئىككىنچى باسقۇچلۇق ساقلاش ۋاقتى ؛ 3 سائەت.