كرېمنىي نىترىد (Si₃N₄) ساپال بۇيۇملىرى ئىلغار قۇرۇلما ساپال بۇيۇملىرى بولۇش سۈپىتى بىلەن ، يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا چىداملىق ، يۇقىرى قۇۋۋەت ، قاتتىقلىق ، قاتتىقلىق ، سىيرىلىشقا قارشى تۇرۇش ، ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇش ۋە ئۇپراشقا قارشى تۇرۇش قاتارلىق ئېسىل خۇسۇسىيەتلەرگە ئىگە. ئۇنىڭدىن باشقا ، ئۇلار ياخشى ئىسسىقلىق زەربىسىگە قارشى تۇرۇش كۈچى ، دىئېلېكترىك خۇسۇسىيىتى ، يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە يۇقىرى چاستوتىلىق ئېلېكتر ماگنىت دولقۇنى يەتكۈزۈش ئىقتىدارى بىلەن تەمىنلەيدۇ. بۇ مۇنەۋۋەر ئۇنىۋېرسال خۇسۇسىيەتلەر ئۇلارنى مۇرەككەپ قۇرۇلما زاپچاسلىرىدا ، بولۇپمۇ ئالەم قاتنىشى ۋە باشقا يۇقىرى تېخنىكىلىق ساھەلەردە كەڭ كۆلەمدە ئىشلىتىدۇ.
قانداقلا بولمىسۇن ، Si₃N₄ كۈچلۈك كوۋېنتلىق باغلىنىشلىق بىرىكمە ماددا بولۇپ ، مۇقىم قۇرۇلمىغا ئىگە بولۇپ ، قاتتىق ھالەتتىكى تارقىلىش ئارقىلىقلا يۇقىرى زىچلىقتىكى گۇناھنى قىيىنلاشتۇرىدۇ. مېتال ئوكسىد (MgO, CaO, Al₂O₃) ۋە ئاز ئۇچرايدىغان يەر ئوكسىدلىرى (Yb₂O₃, Y₂O₃, Lu₂O₃, CeO₂) قاتارلىق گۇناھلارنى پەسەيتىشنى ئىلگىرى سۈرۈش ئۈچۈن ، سۇيۇقلۇق باسقۇچلۇق سىنلاش مېخانىزمى ئارقىلىق قويۇقلاشتۇرۇشقا قۇلايلىق يارىتىلىدۇ.
ھازىر يەرشارى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئۈسكۈنىسى تېخنىكىسى تېخىمۇ يۇقىرى توك بېسىمى ، تېخىمۇ چوڭ توك ۋە تېخىمۇ چوڭ زىچلىق تەرەپكە قاراپ ئىلگىرىلىمەكتە. Si₃N₄ ساپال بۇيۇملىرىنى توقۇش ئۇسۇللىرى تەتقىقاتى كەڭ. بۇ ماقالىدە كرېمنىي نىترىد ساپال بۇيۇملىرىنىڭ زىچلىقى ۋە ئەتراپلىق مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىنى ئۈنۈملۈك ياخشىلايدىغان گۇناھ قىلىش جەريانى تونۇشتۇرۇلغان.
Si₃N₄ ساپال بۇيۇملىرىنىڭ كۆپ ئۇچرايدىغان سىنتېرلاش ئۇسۇلى
ئوخشىمىغان سىنلاش ئۇسۇللىرى بىلەن تەييارلانغان Si₃N₄ ساپال بۇيۇملىرىنىڭ ئىقتىدار سېلىشتۇرمىسى
1. رېئاكتىپ سىنتېر (RS):ئاكتىپلىق بىلەن سىنلاش Si₃N₄ ساپال بۇيۇملىرىنى سانائەتتە تەييارلاشتا قوللىنىلغان تۇنجى ئۇسۇل. ئۇ ئاددىي ، تەننەرخى يۇقىرى ، مۇرەككەپ شەكىللەرنى ھاسىل قىلالايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، ئۇنىڭ ئۇزۇن ئىشلەپچىقىرىش دەۋرى بار ، ئۇ سانائەت كۆلىمىگە ئىشلەپچىقىرىشقا پايدىسىز.
2. بېسىمسىز سىنتېر (PLS):بۇ ئەڭ ئاساسىي ۋە ئەڭ ئاددىي گۇناھ قىلىش جەريانى. قانداقلا بولمىسۇن ، ئۇ ئەلا سۈپەتلىك Si₃N₄ خام ئەشياسىنى تەلەپ قىلىدۇ ھەمدە ھەمىشە زىچلىقى تۆۋەنرەك ، كۆرۈنەرلىك كىچىكلەيدىغان ۋە يېرىلىش ياكى شەكلى ئۆزگىرىپ تۇرىدىغان ساپال بۇيۇملارنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.
3. Hot-Press Sintering (HP):بىرلىككە كەلگەن مېخانىكىلىق بېسىمنىڭ ئىشلىتىلىشى گۇناھ ئۆتكۈزۈشنىڭ ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچىنى ئاشۇرىدۇ ، قويۇق ساپال بۇيۇملارنىڭ بېسىمسىز گۇناھتا ئىشلىتىلگەنگە قارىغاندا 100-200 سېلسىيە گرادۇس تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا ئىشلەپچىقىرىلىشىغا يول قويىدۇ. بۇ ئۇسۇل ئادەتتە بىر قەدەر ئاددىي توساق شەكىللىك ساپال بۇيۇملارنى توقۇشقا ئىشلىتىلىدۇ ، ئەمما ئاستى ماتېرىياللارنىڭ قېلىنلىقى ۋە شەكىل تەلىپىنى قاندۇرۇش تەس.
4. ئۇچقۇن پلازما سىنتلاش (SPS):SPS تېز سۈرتۈش ، داننى پىششىقلاپ ئىشلەش ۋە تېمپېراتۇرىنىڭ تۆۋەنلىشى بىلەن خاراكتېرلىنىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، SPS ئۈسكۈنىلەرگە زور مەبلەغ سېلىشنى تەلەپ قىلىدۇ ، SPS ئارقىلىق يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى Si₃N₄ ساپال بۇيۇملىرىنى تەييارلاش يەنىلا سىناق باسقۇچىدا بولۇپ ، تېخى سانائەتلەشتۈرۈلمىدى.
5. گاز بېسىم بېسىمى (GPS):گاز بېسىمىنى ئىشلىتىش ئارقىلىق ، بۇ ئۇسۇل يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ساپال پارچىلىنىش ۋە ئورۇقلاشنى چەكلەيدۇ. يۇقىرى زىچلىقتىكى ساپال بۇيۇملارنى ئىشلەپچىقىرىش تېخىمۇ ئاسان بولۇپ ، تۈركۈملەپ ئىشلەپچىقىرىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، بىر باسقۇچلۇق گاز بېسىمىنى سىناش جەريانى ئىچكى ۋە تاشقى رەڭ ۋە قۇرۇلما بىردەك قۇرۇلما زاپچاسلىرىنى ھاسىل قىلىشقا تىرىشىدۇ. ئىككى باسقۇچلۇق ياكى كۆپ باسقۇچلۇق سىنلاش جەريانىنى ئىشلىتىپ ، ئارىلىقتىكى ئوكسىگېن مىقدارىنى كۆرۈنەرلىك تۆۋەنلىتىپ ، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى ئۆستۈرۈپ ، ئومۇمىي خۇسۇسىيەتنى ئاشۇرغىلى بولىدۇ.
قانداقلا بولمىسۇن ، ئىككى باسقۇچلۇق تەبىئىي گاز بېسىش سىنىقىنىڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرىسى ئىلگىرىكى تەتقىقاتلارنى ئاساسلىقى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە ئۆي تېمپېراتۇرىسىنىڭ ئېگىلىش كۈچىگە ئىگە Si₃N₄ ساپال بويۇملىرىنى تەييارلاشقا مەركەزلەشتۈردى. ئۇنىۋېرسال مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتكە ۋە يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتكە ئىگە Si₃N₄ ساپال بۇيۇملىرى تەتقىقاتى بىر قەدەر چەكلىك.
Si₃N₄ غا گاز بېسىمى ئىككى باسقۇچلۇق سىنلاش ئۇسۇلى
ياڭ جوۋ ۋە چۇڭچىڭ سانائەت ئۇنۋېرسىتىتىدىكى خىزمەتداشلىرى 1800 سېلسىيە گرادۇسلۇق بىر باسقۇچلۇق ۋە ئىككى باسقۇچلۇق گاز بېسىملىق سىنتلاش جەريانىنى ئىشلىتىپ Si₃N₄ ساپال بۇيۇملىرىنى تەييارلاش ئۈچۈن ،% 5 لىك% Yb₂O₃ + 5 wt. ئىككى باسقۇچلۇق سىناش جەريانىدا ئىشلەپچىقىرىلغان Si₃N₄ ساپال بۇيۇملىرىنىڭ زىچلىقى تېخىمۇ يۇقىرى ، ئەتراپلىق مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتكە ئىگە. تۆۋەندىكىسى بىر باسقۇچلۇق ۋە ئىككى باسقۇچلۇق گاز بېسىمىنى سىناش جەريانىنىڭ Si₃N₄ ساپال زاپچاسلىرىنىڭ مىكرو قۇرۇلمىسى ۋە مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىگە كۆرسىتىدىغان تەسىرى خۇلاسىلىنىدۇ.
زىچلىقى Si₃N₄ نىڭ قويۇقلىشىش جەريانى ئادەتتە ئۈچ باسقۇچنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ ، باسقۇچلار ئۆز-ئارا مۇناسىۋەتلىك. بىرىنچى باسقۇچ ، زەررىچىلەرنى قايتا رەتلەش ، ئىككىنچى باسقۇچ ، ئېرىتىش-ھۆل-يېغىن زىچلىشىشنىڭ ئەڭ ھالقىلىق باسقۇچى. بۇ باسقۇچتىكى يېتەرلىك ئىنكاس ۋاقتى ئەۋرىشكە زىچلىقىنى كۆرۈنەرلىك ياخشىلايدۇ. ئىككى باسقۇچلۇق سىناش جەريانىنىڭ ئالدىن تېمپېراتۇرىسى 1600 سېلسىيە گرادۇسقا تەڭشەلگەندە ، β-Si₃N₄ دانچىلىرى رامكا ھاسىل قىلىپ يېپىق تەر تۆشۈكچىلىرىنى ھاسىل قىلىدۇ. ئالدىن سىناشتىن كېيىن ، يۇقىرى تېمپېراتۇرا ۋە ئازوت بېسىمى ئاستىدا داۋاملىق قىزىتىش سۇيۇقلۇق فازا ئېقىمى ۋە تولدۇرۇشنى ئىلگىرى سۈرىدۇ ، بۇ يېپىق تەر تۆشۈكچىلىرىنى يوقىتىشقا ياردەم بېرىدۇ ، Si₃N₄ ساپال بۇيۇملىرىنىڭ زىچلىقىنى تېخىمۇ ئۆستۈرىدۇ. شۇڭلاشقا ، ئىككى باسقۇچلۇق سىناش جەريانىدا ھاسىل بولغان ئەۋرىشكىلەر بىر قەدەملىك سىناش ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلغانلارغا قارىغاندا زىچلىقى ۋە نىسپىي زىچلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.
باسقۇچ ۋە مىكرو قۇرۇلما بىر باسقۇچلۇق سىناش جەريانىدا ، زەررىچىلەرنى قايتا رەتلەش ۋە دان چېگراسىنى تارقىتىش ۋاقتى چەكلىك. ئىككى باسقۇچلۇق سىناش جەريانىدا ، بىرىنچى قەدەم تۆۋەن تېمپېراتۇرا ۋە تۆۋەن گاز بېسىمىدا ئېلىپ بېرىلىدۇ ، بۇ زەررىچىلەرنىڭ قايتا تەشكىللىنىش ۋاقتىنى ئۇزارتىدۇ ۋە چوڭ دانلارنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. ئاندىن تېمپېراتۇرا يۇقىرى تېمپېراتۇرا باسقۇچىغا ئۆرلەيدۇ ، بۇ يەردىكى دانلار ئوستۋالدنىڭ پىشىش جەريانىدا داۋاملىق ئۆسۈپ ، يۇقىرى زىچلىقتىكى Si₃N₄ ساپال بۇيۇملىرىنى ھاسىل قىلىدۇ.
مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئارىلىق ئارىلىقىنىڭ يۇمشىشى كۈچنىڭ تۆۋەنلىشىدىكى ئاساسلىق سەۋەب. بىر قەدەملىك سىناشتا ، بىنورمال ئاشلىقنىڭ ئۆسۈشى دانلار ئارىسىدا كىچىك تەر تۆشۈكچىلىرى پەيدا قىلىدۇ ، بۇ يۇقىرى تېمپېراتۇرا كۈچىنىڭ كۆرۈنەرلىك ياخشىلىنىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، ئىككى باسقۇچلۇق سىنلاش جەريانىدا ، ئەينەك باسقۇچى ، ئاشلىق چېگرىسىدا بىر تۇتاش تارقىتىلىدۇ ، چوڭ رازمېرلىق دانلار ئارا ئارىلىقنىڭ كۈچىنى ئاشۇرىدۇ ، نەتىجىدە يۇقىرى تېمپېراتۇرا ئېگىلىش كۈچى تېخىمۇ يۇقىرى بولىدۇ.
خۇلاسىلىگەندە ، بىر باسقۇچلۇق چاتاش جەريانىدا ئۇزۇن مۇددەت تۇتۇش ئىچكى قورۇقنى ئۈنۈملۈك تۆۋەنلىتىپ ، بىردەك ئىچكى رەڭ ۋە قۇرۇلمىغا ئېرىشەلەيدۇ ، ئەمما ئاشلىقنىڭ نورمال ئۆسۈشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن ، بۇ مەلۇم مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتنى تۆۋەنلىتىدۇ. ئىككى باسقۇچلۇق پىرىسلاش جەريانىنى قوللىنىش ئارقىلىق ، تۆۋەن تېمپېراتۇرا ئالدىن سىگنال بېرىش ئارقىلىق زەررىچىلەرنىڭ قايتا تەشكىللىنىش ۋاقتى ۋە يۇقىرى تېمپېراتۇرا ساقلاش ۋاقتىنى ئۇزارتىپ ، داننىڭ بىردەك ئۆسۈشىنى ئىلگىرى سۈرىمىز. مۇۋەپپەقىيەتلىك تەييارلىق قىلغىلى بولىدۇ.
| ئىسمى | Substrate | Epitaxial قەۋەت تەركىبى | Epitaxial process | Epitaxial medium |
| كىرىمنىي ھەمجىنىس | Si | Si | ھور باسقۇچى Epitaxy (VPE) | SiCl4+H2 |
| كرېمنىيلىق گېروپوتاكسىيىلىك | كۆك ياقۇت ياكى پالەك | Si | ھور باسقۇچى Epitaxy (VPE) | SiH₄ + H₂ |
| GaAs homoepitaxial | GaAs | GaAs GaAs | ھور باسقۇچى Epitaxy (VPE) | AsCl₃ + Ga + H₂ (Ar) |
| GaAs | GaAs GaAs | مولېكۇلا نۇرلۇق Epitaxy (MBE) | Ga + As | |
| GaAs heteroepitaxial | GaAs GaAs | GaAlAs / GaAs / GaAlAs | سۇيۇق باسقۇچلۇق Epitaxy (LPE) ھور باسقۇچى (VPE) | Ga + Al + CaAs + H.2 Ga + AsH3+ PH3+ CHl + H.2 |
| GaP homoepitaxial | GaP | GaP (GaP; N) | سۇيۇق باسقۇچلۇق Epitaxy (LPE) سۇيۇق باسقۇچلۇق Epitaxy (LPE) | Ga + GaP + H.2+ (NH3) Ga + GaAs + GaP + NH3 |
| Superlattice | GaAs | GaAlAs / GaAs (دەۋرىيلىك) | مولېكۇلا نۇرلۇق Epitaxy (MBE) MOCVD | Ca, As, Al GaR₃ + AlR3 + AsH3 + H2 |
| InP homoepitaxial | InP | InP | ھور باسقۇچى Epitaxy (VPE) سۇيۇق باسقۇچلۇق Epitaxy (LPE) | PCl3 + In + H2 InAs + GaAs + InP + H₂ |
| Si / GaAs Epitaxy | Si | GaAs | مولېكۇلا نۇرلۇق Epitaxy (MBE) MOGVD | Ga 、 As GaR₃ + AsH₃ + H₂ |
يوللانغان ۋاقتى: 24-دېكابىردىن 24-دېكابىرغىچە