Ang Pag-uswag ug Paggamit sa Silicon Carbide (SiC)
1. Usa ka Siglo sa Kabag-ohan sa SiC
Ang panaw sa silicon carbide (SiC) nagsugod niadtong 1893, sa dihang gidesinyo ni Edward Goodrich Acheson ang Acheson furnace, gamit ang carbon materials aron makab-ot ang industriyal nga produksiyon sa SiC pinaagi sa electrical heating sa quartz ug carbon. Kini nga imbensyon nagtimaan sa pagsugod sa industriyalisasyon sa SiC ug nakakuha si Acheson usa ka patente.
Sa sayong bahin sa ika-20 nga siglo, ang SiC una nga gigamit ingon usa ka abrasive tungod sa talagsaon nga katig-a ug pagsukol sa pagsul-ob. Sa tunga-tunga sa ika-20 nga siglo, ang mga pag-uswag sa chemical vapor deposition (CVD) nga teknolohiya nagbukas sa bag-ong mga posibilidad. Ang mga tigdukiduki sa Bell Labs, nga gipangulohan ni Rustum Roy, nagbutang sa pundasyon alang sa CVD SiC, nga nakab-ot ang unang SiC coating sa mga graphite surface.
Ang 1970s nakakita sa usa ka dako nga kalampusan sa dihang ang Union Carbide Corporation nag-apply sa SiC-coated graphite sa epitaxial nga pagtubo sa gallium nitride (GaN) semiconductor nga mga materyales. Kini nga pag-uswag adunay hinungdanon nga papel sa mga high-performance nga nakabase sa GaN nga mga LED ug laser. Sulod sa mga dekada, ang SiC coatings milapad lapas sa mga semiconductor sa mga aplikasyon sa aerospace, automotive, ug power electronics, salamat sa mga pag-uswag sa mga teknik sa paghimo.
Karon, ang mga inobasyon sama sa thermal spraying, PVD, ug nanotechnology dugang nga nagpauswag sa pasundayag ug paggamit sa SiC coatings, nga nagpakita sa potensyal niini sa mga cutting-edge nga natad.
2. Pagsabot sa Crystal Structure ug Paggamit sa SiC
Gipanghambog sa SiC ang kapin sa 200 ka polytypes, nga gi-categorize sa ilang atomic arrangement sa cubic (3C), hexagonal (H), ug rhombohedral (R) nga mga istruktura. Lakip niini, ang 4H-SiC ug 6H-SiC kaylap nga gigamit sa high-power ug optoelectronic nga mga himan, matag usa, samtang ang β-SiC gipabilhan alang sa iyang labaw nga thermal conductivity, wear resistance, ug corrosion resistance.
mga β-SiCtalagsaon nga mga kabtangan, sama sa usa ka thermal conductivity sa120-200 W/m·Kug usa ka thermal expansion coefficient nga duol sa graphite, himoa kini nga gusto nga materyal alang sa mga coatings sa ibabaw sa wafer epitaxy equipment.
3. SiC Coatings: Properties and Preparation Techniques
Ang SiC coatings, kasagaran β-SiC, kaylap nga gigamit aron mapalambo ang mga kabtangan sa nawong sama sa katig-a, pagsukol sa pagsul-ob, ug kalig-on sa init. Ang kasagarang mga paagi sa pag-andam naglakip sa:
- Chemical Vapor Deposition (CVD):Naghatag taas nga kalidad nga mga sapaw nga adunay maayo kaayo nga pagdikit ug pagkaparehas, sulundon alang sa dagko ug komplikado nga mga substrate.
- Pisikal nga singaw nga Deposition (PVD):Nagtanyag sa tukma nga pagkontrol sa komposisyon sa patong, nga angay alang sa mga aplikasyon nga taas ang katukma.
- Mga Teknik sa Pag-spray, Electrochemical Deposition, ug Slurry Coating: Pag-alagad ingon nga cost-effective nga alternatibo alang sa piho nga mga aplikasyon, bisan pa uban sa lain-laing mga limitasyon sa adhesion ug pagkaparehas.
Ang matag pamaagi gipili base sa mga kinaiya sa substrate ug mga kinahanglanon sa aplikasyon.
4. SiC-Coated Graphite Susceptors sa MOCVD
Ang SiC-coated graphite susceptors kinahanglanon sa Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD), usa ka importanteng proseso sa semiconductor ug optoelectronic material manufacturing.
Kini nga mga susceptor naghatag lig-on nga suporta alang sa pagtubo sa epitaxial film, pagsiguro sa kalig-on sa thermal ug pagkunhod sa kontaminasyon sa kahugawan. Ang SiC coating usab nagpalambo sa oxidation resistance, surface properties, ug interface nga kalidad, nga makapahimo sa tukma nga pagkontrol sa panahon sa pagtubo sa pelikula.
5. Pag-uswag Ngadto sa Umaabot
Sa bag-ohay nga mga tuig, hinungdanon nga mga paningkamot ang gitumong sa pagpaayo sa mga proseso sa produksiyon sa SiC-coated graphite substrates. Ang mga tigdukiduki nagpunting sa pagpauswag sa kaputli sa coating, pagkaparehas, ug gitas-on sa kinabuhi samtang gipamubu ang gasto. Dugang pa, ang pagsuhid sa mga bag-ong materyales sama satantalum carbide (TaC) coatingsnagtanyag ug potensyal nga pag-uswag sa thermal conductivity ug corrosion resistance, nga naghatag ug dalan alang sa sunod nga henerasyon nga mga solusyon.
Samtang ang panginahanglan alang sa SiC-coated graphite susceptors nagpadayon sa pag-uswag, ang mga pag-uswag sa intelihente nga paghimo ug industriyal nga produksiyon labi pa nga suportahan ang pag-uswag sa mga de-kalidad nga produkto aron matubag ang nagbag-o nga mga panginahanglanon sa mga industriya sa semiconductor ug optoelectronics.
Panahon sa pag-post: Nob-24-2023