كرېمنىي كاربون تارىخى ۋە كرېمنىي كاربد سىرلاش ئىلتىماسى

كىرىمنىي كاربون (SiC) نىڭ تەرەققىياتى ۋە قوللىنىلىشى

1. SiC دىكى بىر ئەسىر يېڭىلىق يارىتىش
كرېمنىي كاربون (SiC) نىڭ ساياھىتى 1893-يىلى باشلانغان ، ئەينى ۋاقىتتا ئېدۋارد گودرىچ ئاچېسون ئاچېسون ئوچىقىنى لايىھىلەپ ، كاربون ماتېرىياللىرىدىن پايدىلىنىپ كۋارتس ۋە كاربوننىڭ ئېلېكتر بىلەن ئىسسىتىش ئارقىلىق SiC نىڭ سانائەت ئىشلەپچىقىرىشىنى قولغا كەلتۈرگەن. بۇ كەشپىيات SiC نىڭ سانائەتلىشىشنىڭ باشلانغانلىقىنى كۆرسىتىپ ، ئاچېسونغا پاتېنت ھوقۇقى بەردى.

20-ئەسىرنىڭ بېشىدا ، SiC كۆرۈنەرلىك قاتتىقلىقى ۋە ئۇپراشقا چىدامچانلىقى سەۋەبىدىن ئاساسلىقى سۈرتكۈچ سۈپىتىدە ئىشلىتىلگەن. 20-ئەسىرنىڭ ئوتتۇرىلىرىغا كەلگەندە ، خىمىيىلىك ھور چۆكۈش (CVD) تېخنىكىسىنىڭ تەرەققىي قىلىشى يېڭى مۇمكىنچىلىكلەرنى ئاچتى. رۇستۇم روي باشچىلىقىدىكى بېل تەجرىبىخانىسىدىكى تەتقىقاتچىلار CVD SiC غا ئاساس سېلىپ ، گرافت يۈزىدە تۇنجى SiC سىرنى قولغا كەلتۈردى.

ئالدىنقى ئەسىرنىڭ 70-يىللىرى ، بىرلەشمە كاربون شىركىتى گاللىي نىترىد (GaN) يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللىرىنىڭ تارقىلىشچان ئۆسۈشىدە SiC بىلەن قاپلانغان گرافتنى ئىشلەتكەندە زور بۆسۈش ھاسىل قىلدى. بۇ ئىلگىرلەش يۇقىرى ئىقتىدارلىق GaN ئاساسىدىكى LED ۋە لازېرلاردا مۇھىم رول ئوينىدى. نەچچە ئون يىل مابەينىدە ، SiC سىرلىرى يېرىم ئۆتكۈزگۈچتىن ھالقىپ ، ئالەم قاتنىشى ، ماشىنا ۋە ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى قاتارلىقلارغا كېڭەيدى ، ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسىنىڭ ياخشىلىنىشى نەتىجىسىدە.

بۈگۈنكى كۈندە ئىسسىقلىق پۈركۈش ، PVD ۋە نانو تېخنىكىسى قاتارلىق يېڭىلىقلار SiC سىرنىڭ ئىقتىدارى ۋە قوللىنىلىشىنى تېخىمۇ كۈچەيتىپ ، ئالدىنقى قاتاردىكى ساھەدىكى يوشۇرۇن كۈچىنى نامايان قىلدى.

2. SiC نىڭ خرۇستال قۇرۇلمىسى ۋە ئىشلىتىلىشىنى چۈشىنىش
SiC 200 دىن ئارتۇق كۆپ خىل شەكىلگە ئىگە بولۇپ ، ئۇلارنىڭ ئاتوم ئورۇنلاشتۇرۇشى كۇب (3C) ، ئالتە تەرەپلىك (H) ۋە رومبوخېدرا (R) قۇرۇلمىسىغا ئايرىلىدۇ. بۇنىڭ ئىچىدە 4H-SiC ۋە 6H-SiC ئايرىم-ئايرىم ھالدا يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ۋە ئوپتىكىلىق ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىدە كەڭ قوللىنىلىدۇ ، β-SiC بولسا يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ، ئۇپراشقا چىدامچانلىقى ۋە چىرىشكە چىدامچانلىقى بىلەن قەدىرلىنىدۇ.

Si-SiCئۆزگىچە خۇسۇسىيەتلەر ، مەسىلەن ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى120-200 W / m · K.ھەمدە ئىسسىقلىق كېڭەيتىش كوئېففىتسېنتى گرافت بىلەن زىچ ماسلاشقان بولۇپ ، ئۇنى ۋافېر ئېپىتاكىس ئۈسكۈنىسىدىكى يەر يۈزى سىرلاشنىڭ ئەڭ ياخشى ماتېرىيالىغا ئايلاندۇرىدۇ.

3. SiC سىرلىرى: خۇسۇسىيىتى ۋە تەييارلىق تېخنىكىسى
SiC سىرلىرى ئادەتتە β-SiC بولۇپ ، قاتتىقلىق ، ئۇپراشقا قارشى تۇرۇش ۋە ئىسسىقلىقنىڭ مۇقىملىقى قاتارلىق يەر يۈزى خۇسۇسىيىتىنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن كەڭ قوللىنىلىدۇ. كۆپ ئۇچرايدىغان تەييارلىق ئۇسۇللىرى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

• خىمىيىلىك ھور چۆكمىسى (CVD):ئېسىل يېپىشقاقلىقى ۋە بىردەكلىكى يۇقىرى سۈپەتلىك سىر بىلەن تەمىنلەيدۇ ، چوڭ ۋە مۇرەككەپ تارماقلارغا ماس كېلىدۇ.
• فىزىكىلىق ھور چۆكمىسى (PVD):سىرلىق تەركىبلەرنى ئېنىق كونترول قىلىش بىلەن تەمىنلەيدۇ ، يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى قوللىنىشچان پروگراممىلارغا ماس كېلىدۇ.
• پۈركۈش تېخنىكىسى ، ئېلېكتىرو خىمىيىلىك چۆكۈش ۋە پاتقاق قاپلاش: يېپىشقاقلىقى ۋە بىردەكلىكى ئوخشاش بولمىغان چەكلىمىلەر بولسىمۇ ، كونكرېت قوللىنىشچان پروگراممىلارنىڭ تەننەرخى يۇقىرى ئۈنۈملۈك تاللاش رولىنى ئوينايدۇ.

ھەر بىر ئۇسۇل تارماقنىڭ ئالاھىدىلىكى ۋە قوللىنىش تەلىپىگە ئاساسەن تاللىنىدۇ.

4. MOCVD دىكى SiC قاپلانغان گرافت سۈمۈرگۈچ
SiC بىلەن قاپلانغان گرافت سۈمۈرگۈچ مېتال ئورگانىك خىمىيىلىك ھور چۆكمىسى (MOCVD) دە كەم بولسا بولمايدۇ ، بۇ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ۋە ئوپتىكىلىق ئېلېكترون ماتېرىياللىرىنى ياساشتىكى ئاچقۇچلۇق جەريان.

بۇ سېزىمچان ماددىلار ئېپىتاكسىمان پىلاستىنكىنىڭ ئۆسۈشىنى كۈچلۈك قوللاپ ، ئىسسىقلىقنىڭ مۇقىملىقىغا كاپالەتلىك قىلىدۇ ۋە نىجاسەتنىڭ بۇلغىنىشىنى ئازايتىدۇ. SiC قاپلاش يەنە ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇش كۈچى ، يەر يۈزى خۇسۇسىيىتى ۋە كۆرۈنمە يۈزىنىڭ سۈپىتىنى ئۆستۈرۈپ ، كىنونىڭ ئۆسۈشىدە ئېنىق كونترول قىلالايدۇ.

5. كەلگۈسىگە يۈزلىنىش
يېقىنقى يىللاردىن بۇيان ، SiC قاپلانغان گرافت ئاستى سۈيىنىڭ ئىشلەپچىقىرىش جەريانىنى ياخشىلاشقا زور كۈچ سەرپ قىلىندى. تەتقىقاتچىلار تەننەرخنى تۆۋەنلىتىش بىلەن بىللە ، سىرنىڭ ساپلىقىنى ، بىردەكلىكىنى ۋە ئۆمرىنى ئاشۇرۇشقا ئەھمىيەت بەرمەكتە. ئۇنىڭدىن باشقا ، بۇنىڭغا ئوخشاش يېڭىلىق يارىتىش ماتېرىياللىرى ئۈستىدە ئىزدىنىشتانتال كاربون (TaC) سىرلىرىئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە چىرىشكە چىدامچانلىقىدىكى يوشۇرۇن ياخشىلىنىشلارنى تەمىنلەپ ، كېيىنكى ئەۋلاد ھەل قىلىش چارىسى ئۈچۈن يول ئاچتى.

SiC قاپلانغان گرافت سۈمۈرگۈچكە بولغان ئېھتىياجنىڭ كۈنسېرى ئېشىشىغا ئەگىشىپ ، ئەقلىي ئىقتىدارلىق ياسىمىچىلىق ۋە سانائەت كۆلىمىنىڭ تەرەققىياتىدا يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ۋە ئوپتىكىلىق ئېلېكترون سانائىتىنىڭ تەرەققىي قىلىۋاتقان ئېھتىياجىنى قاندۇرۇش ئۈچۈن ، سۈپەتلىك مەھسۇلاتلارنىڭ تەرەققىياتىغا يەنىمۇ ياردەم بېرىدۇ.