Wrth i gyflymder hunangynhaliaeth y diwydiant lled-ddargludyddion domestig gyflymu'n gyffredinol, mae lleoleiddio cydrannau allweddol a deunyddiau craidd yn symud ymlaen o gysylltiadau ymylol i graidd. Mae Silicon Carbid Wedi'i Adneuo'n Gemegol (CVD SiC), gyda'i briodweddau ffisegol a chemegol eithafol, wedi dod yn faes brwydr allweddol ar gyfer lleoleiddio cydrannau offer lled-ddargludyddion. Am gyfnod hir, mae cydrannau CVD SiC pen uchel wedi cael eu monopoleiddio gan gwmnïau tramor, gan gyfyngu ar uwchraddio ailadroddol offer craidd fel ysgythru, dyddodiad ffilm tenau, ac offer glanhau yn Tsieina. Gyda datblygiadau parhaus mewn technoleg paratoi CVD SiC domestig a chyflwyniad parhaus y gallu cynhyrchu, mae ton o leoleiddio-gan ddechrau o'r ochr ddeunydd i dorri trwy dagfeydd offer- eisoes wedi dechrau, gan ddod yn rym allweddol sy'n cefnogi datblygiad cyson gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion proses uwch Tsieina. Gadewch i ni edrych: pam mae-offer lled-ddargludyddion pen uchel yn anwahanadwy oddi wrth CVD SiC?
Mae prosesau craidd gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion-boed ysgythru plasma, dyddodiad ffilm tenau, neu dwf epitaxial-yn gweithredu o dan amodau llym iawn. Mae'r siambr wedi'i llenwi â phlasmaau cyrydol ynni uchel (ee, clorin- neu fflworin{-sy'n cynnwys nwyon ysgythru), gall tymheredd gyrraedd dros fil o raddau Celsius, ynghyd â straen maes trydan cryf... Mewn pot toddi o'r fath, ni all deunyddiau confensiynol fel metelau a silicon wrthsefyll yr amgylchedd. Mae CVD SiC wedi dod i'r amlwg fel un o'r deunyddiau delfrydol ar gyfer offer lled-ddargludyddion pen uchel.
Yn wahanol i brosesau ffurfio cerameg traddodiadol fel sintro adwaith neu sintro di-bwysedd, mae CVD SiC yn defnyddio dyddodiad anwedd cemegol. Mae silicon- a charbon-sy'n cynnwys rhagsylweddion nwyol, ynghyd â nwyon cludo fel hydrogen neu argon, yn cael eu cyflwyno i siambr adwaith wedi'i gwresogi i dros 1300 gradd . Mae'r nwyon hyn yn cael eu dadelfennu'n thermol ac adweithiau cemegol ar wyneb y swbstrad, gan dyfu haenau carbid silicon atom fesul atom. Mae'r llwybr gwneuthuriad hwn, sy'n wahanol i feteleg powdwr confensiynol, nid yn unig yn rhoi manteision cerameg carbid silicon traddodiadol i CVD SiC - caledwch uchel, ymwrthedd tymheredd uchel, ymwrthedd cyrydiad asid / alcali, a chryfder mecanyddol uchel- ond mae hefyd yn rhoi cyfres o briodweddau i CVD SiC sy'n anodd eu cyflawni i ddeunyddiau ceramig eraill, megis:
Purdeb uwch: Mae'r broses CVD yn galluogi-rheoli dyddodiad lefel atomig, gan gyflawni purdeb materol ar lefel ppb. Mae trwch ffilm, cyfansoddiad, a strwythur grisial yn unffurf iawn, gan leihau amhureddau a diffygion, a gwella sefydlogrwydd perfformiad. Mae perfformiad gwirioneddol yn agos at berfformiad damcaniaethol.
Strwythur trwchus, di-fandyllog: Mae Sintered SiC, waeth beth fo'i optimeiddio prosesau, bob amser yn cynnwys mandyllau graddfa micromedr gweddilliol rhwng gronynnau. Mewn amgylchedd plasma, gall nwyon cyrydol dreiddio trwy'r mandyllau hyn, gan achosi cyrydiad cynyddol sy'n arwain yn y pen draw at gracio a gollwng gronynnau. Mewn cyferbyniad, mae CVD SiC yn cael ei adneuo gan atom gan atom neu drwy glystyrau moleciwlaidd, gan arwain at arwyneb trwchus gyda gwrthiant uwch i nwyon cyrydol (ee, clorin a fflworin sy'n cynnwys rhywogaethau) a chemegau mewn amgylcheddau prosesau llym fel ysgythru plasma ac ocsidiad tymheredd uchel. Mae hefyd yn lleihau adlyniad a datgysylltu gronynnau, gan leihau colledion cynnyrch sy'n gysylltiedig â halogiad mewn gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion, gan ymestyn oes cydrannau, ac addasu i amodau heriol ar draws ysgythru, dyddodiad, mewnblannu ïon, a phrosesau eraill.
Hyblygrwydd siâp: adwaith cyfnod nwy yw CVD; gall nwyon rhagflaenol wasgaru i unrhyw arwyneb gweladwy, gan alluogi dyddodiad cotio SiC unffurf ar arwynebau tri dimensiwn cymhleth, tyllau dwfn, tiwbiau main, a swbstradau graffit afreolaidd eraill.
Er gwaethaf y manteision proses sylweddol hyn, mae heriau presennol y diwydiant yn parhau i ganolbwyntio ar dair agwedd:
(1) Puro rhagflaenydd a rheoli halogiad yn ystod dyddodiad: Mae-gradd CVD SiC lled-ddargludyddion yn gofyn am lefelau amhuredd llym iawn, gan fynnu bod rhagflaenwyr eu hunain yn ddeunyddiau crai purdeb hynod o uchel. Yn ogystal, rhaid osgoi unrhyw amhureddau hybrin (ee, haearn, cromiwm, nicel) a gyflwynir gan y siambr adwaith, llinellau nwy, swbstradau, neu unrhyw gyswllt arall, oherwydd gallant fynd i mewn i'r haen a adneuwyd a gwneud y gydran yn anaddas ar gyfer prosesau datblygedig. Mae hyn yn gosod gofynion hynod o uchel ar dechnoleg puro deunydd crai a rheoli cynhyrchu.
(2) Dyddodiad unffurf dros ardaloedd mawr: Yn ystod -arwynebedd mawr,-dyddodiad ffilm trwchus, gall materion megis trwch anwastad, straen mewnol uchel, warping, a hollti ddigwydd yn hawdd, gan gyfyngu ar ffurfio cydrannau maint mawr.
(3) Peiriannu manwl iawn: Mae cywirdeb peiriannu a garwder arwyneb y deunydd yn pennu perfformiad y gydran yn uniongyrchol. Mae gan CVD SiC galedwch Mohs o 9.5 ac mae'n frau iawn. Mae sgleinio wyneb nanoraddfa ddilynol a pheiriannu siapiau cymhleth yn cyflwyno heriau sylweddol, yn gofyn am alluoedd offer a phrosesau llym.