ما هي السيراميك كربيد السيليكون؟

في صناعة أشباه الموصلات المزدهرة اليوم ، حصلت مكونات السيراميك شبه الموصل على وضع حيوي في معدات أشباه الموصلات بسبب خصائصها الفريدة. دعنا نتعمق في هذه المكونات الحرجة.

ⅰ.ما هي المواد المستخدمة في مكونات السيراميك شبه الموصل؟

(1) ‌alumina السيراميك (al₂o₃) ‌

السيراميك ألومينا هي "العمود الفقري" لتصنيع مكونات السيراميك. وهي تظهر خصائص ميكانيكية ممتازة ونقاط ذوبان عالية الفائقة وصلابة ، ومقاومة التآكل ، والاستقرار الكيميائي القوي ، والمقاومة العالية ، والعزل الكهربائي المتفوق. يتم استخدامها بشكل شائع لتصنيع لوحات التلميع ، وخطوط الفراغ ، والأسلحة الخزفية ، وأجزاء مماثلة.

(2) ‌aluminum nitride السيراميك (ALN) ‌

تتميز سيراميك نيتريد الألومنيوم بتوصيل حراري عالي ، ومعامل تمدد حراري يتوافق مع معامل السيليكون ، والثابت والخسارة العازلة المنخفضة. مع مزايا مثل ارتفاع نقطة الانصهار ، والصلابة ، والتوصيل الحراري ، والعزل ، يتم استخدامها في المقام الأول في ركائز التخلص من الحرارة ، وفوهات السيراميك ، والخطوط الكهروستاتيكية.

(3) ‌yttria السيراميك (y₂o₃) ‌

تتميز Yttria Ceramics بنقطة انصهار عالية ، والاستقرار الكيميائي والكيميائي الضوئي الممتاز ، والطاقة الفونون المنخفضة ، والتوصيل الحراري العالي ، والشفافية الجيدة. في صناعة أشباه الموصلات ، غالبًا ما يتم دمجها مع السيراميك الألومينا - على سبيل المثال ، يتم تطبيق الطلاء Yttria على السيراميك الألومينا لإنتاج النوافذ الخزفية.

(4) ‌silicon nitride ceramics (si₃n₄) ‌

تتميز سيراميك نيتريد السيليكون بنقطة انصهار عالية ، صلابة استثنائية ، الاستقرار الكيميائي ، معامل التمدد الحراري المنخفض ، الموصلية الحرارية العالية ، ومقاومة الصدمة الحرارية القوية. إنها تحافظ على مقاومة التأثير المتميزة والقوة التي تقل عن 1200 درجة مئوية ، مما يجعلها مثالية للركائز السيراميك ، والسنانير الحاملة للحمل ، ودبابيس تحديد المواقع ، والأنابيب الخزفية.

(5) ‌silicon carbide السيراميك (SIC) ‌

السيراميك كربيد السيليكون ، يشبه الماس في الخصائص ، هي مواد خفيفة الوزن ، فائقة الصلابة ، وعالية القوة. مع الأداء الشامل الاستثنائي ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة التآكل ، يتم استخدامها على نطاق واسع في مقاعد الصمام ، ومحامل الانزلاق ، والشعور ، والفوهات ، والمبادلات الحرارية.

(6) ‌zirconia السيراميك (Zro₂) ‌

توفر السيراميك الزركوني قوة ميكانيكية عالية ومقاومة للحرارة ومقاومة الحمض/القلوية والعزل الممتاز. بناءً على محتوى الزركونيا ، يتم تصنيفها إلى:

● الدقة الخزفية (المحتوى الذي يتجاوز 99.9 ٪ ، يستخدم لركائز الدوائر المتكاملة والمواد العازلة عالية التردد).

● السيراميك العادي (للمنتجات الخزفية للأغراض العامة).

ⅱ.الخصائص الهيكلية لمكونات السيراميك أشباه الموصلات

(1) ceramics ceramics ‌

تستخدم السيراميك الكثيف على نطاق واسع في صناعة أشباه الموصلات. أنها تحقق تكثيف عن طريق تقليل المسام ويتم تحضيرها من خلال طرق مثل تلبيد التفاعل ، والتلبيخ غير المبرر ، والتلبيخ الطور السائل ، والضغط الساخن ، والضغط المتساوي الساخن.

(2) ceramics ‌ portor

على النقيض من السيراميك الكثيف ، تحتوي السيراميك المسامي على حجم مسيطر عليه من الفراغات. يتم تصنيفها حسب حجم المسام في السيراميك microporous و mesoporous و macroporous. مع انخفاض كثافة الجزء الأكبر ، بنية خفيفة الوزن ، مساحة سطح محددة كبيرة ، ترشيح فعال/عزل حراري/خصائص التخميد الصوتي ، والأداء الكيميائي/الفيزيائي المستقر ، يتم استخدامها لتصنيع مكونات مختلفة في معدات أشباه الموصلات.

ⅲ.كيف يتم تشكيل سيراميك أشباه الموصلات؟

هناك العديد من أساليب التشكيل لمنتجات السيراميك ، وأساليب صب شائعة الاستخدام لأجزاء السيراميك أشباه الموصلات هي كما يلي:

ⅳ.أشباه الموصلات السيراميك طرق تلبيد طرق ‌

1. ‌-Solid-state Sintering‌

يحقق التكثيف من خلال النقل الجماعي بدون مراحل سائلة ، مناسبة للسيراميك عالي النقاء.

2. ‌ سائل الطور الملبد

يستخدم مراحل سائلة عابرة لتعزيز تكثيفه ولكن المخاطر على مراحل زجاجية حدود الحبوب التي تحطّم الأداء بدرجة الحرارة العالية ‌.

3.-توليف التوليف عالي الحرارة (SHS) ‌

يعتمد على التفاعلات الطاردة للحرارة للتخليق السريع ، وخاصة فعالة للمركبات غير المعتادة.

4.‌microwave Sintering‌

يتيح التدفئة الموحدة والمعالجة السريعة ، وتحسين الخصائص الميكانيكية في سيراميك submicron.

5. - تلبيس البلازما (SPS) ‌

يجمع بين التيارات الكهربائية النبضية والضغط من أجل تكثيف الفائق السرعة ، وهو مثالي للمواد عالية الأداء ‌.

6. - فلاش يلبس

يطبق الحقول الكهربائية لتحقيق تكثيف درجات الحرارة المنخفضة مع نمو الحبوب المكبوت ‌.

7. ‌ تلبيث

يستخدم المذيبات العابرة والضغط لتوحيد درجات الحرارة المنخفضة ، وهو أمر بالغ الأهمية للمواد الحساسة لدرجة الحرارة ‌.

8. - الضغط على الضغط

يعزز التكثيف والقوة البينية من خلال الضغط الديناميكي ، مما يقلل من المسامية المتبقية ‌