Silicon carbide (SiC) ແມ່ນສານປະສົມທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສາມາດພົບເຫັນຢູ່ໃນທັງອຸດສາຫະກໍາ semiconductor ແລະຜະລິດຕະພັນເຊລາມິກທີ່ກ້າວຫນ້າ. ນີ້ມັກຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສັບສົນໃນບັນດາຄົນວາງສາຍທີ່ອາດຈະເຮັດຜິດໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເປັນປະເພດດຽວກັນຂອງຜະລິດຕະພັນ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ໃນຂະນະທີ່ແບ່ງປັນອົງປະກອບທາງເຄມີທີ່ຄືກັນ, SiC ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເປັນເຊລາມິກຊັ້ນສູງທີ່ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ຫຼື semiconductors ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ມີບົດບາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫມົດໃນການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາ. ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ ສຳ ຄັນມີຢູ່ລະຫວ່າງວັດສະດຸ SiC ຊັ້ນ ceramic ແລະ semiconductor-grade ໃນໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກ, ຂະບວນການຜະລິດ, ຄຸນລັກສະນະການປະຕິບັດ, ແລະຂົງເຂດການ ນຳ ໃຊ້.
- Divergent Purity Requirements ສໍາລັບວັດຖຸດິບ
Ceramic-grade SiC ມີຄວາມຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດທີ່ຂ້ອນຂ້າງອ່ອນໂຍນສໍາລັບຝຸ່ນແປ້ງຂອງມັນ. ໂດຍປົກກະຕິ, ຜະລິດຕະພັນຊັ້ນນໍາທາງດ້ານການຄ້າທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດ 90% - 98% ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການນໍາໃຊ້ສ່ວນໃຫຍ່, ເຖິງແມ່ນວ່າເຊລາມິກໂຄງສ້າງທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງອາດຈະຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດ 98% - 99.5% (ຕົວຢ່າງ, SiC ທີ່ມີປະຕິກິລິຢາຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີເນື້ອໃນຂອງຊິລິໂຄນທີ່ບໍ່ມີການຄວບຄຸມ). ມັນທົນທານຕໍ່ຄວາມບໍ່ສະອາດບາງຢ່າງແລະບາງຄັ້ງກໍ່ຕັ້ງໃຈລວມເອົາຕົວຊ່ວຍ sintering ເຊັ່ນອາລູມິນຽມອອກໄຊ (Al₂O₃) ຫຼື yttrium oxide (Y₂O₃) ເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດການເຜົາໄຫມ້, ອຸນຫະພູມການເຜົາໄຫມ້ຕ່ໍາ, ແລະເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ.
Semiconductor-grade SiC ຕ້ອງການລະດັບຄວາມບໍລິສຸດທີ່ໃກ້ຄຽງ. Substrate-grade single crystal SiC ຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດ ≥99.9999% (6N), ມີບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີລະດັບສູງຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດ 7N (99.99999%). ຊັ້ນ Epitaxial ຕ້ອງຮັກສາຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ impurity ຕ່ໍາກວ່າ 10¹⁶ atoms/cm³ (ໂດຍສະເພາະຫຼີກເວັ້ນການ impurities ລະດັບເລິກເຊັ່ນ B, Al, ແລະ V). ເຖິງແມ່ນວ່າຮ່ອງຮອຍ impurities ເຊັ່ນທາດເຫຼັກ (Fe), ອາລູມິນຽມ (Al), ຫຼື boron (B) ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດໄຟຟ້າຢ່າງຮຸນແຮງໂດຍການກະແຈກກະຈາຍຂອງບັນທຸກ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງພາກສະຫນາມ breakdown, ແລະໃນທີ່ສຸດ compromising ປະສິດທິພາບອຸປະກອນແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການຄວບຄຸມ impurity ຢ່າງເຂັ້ມງວດ.
ວັດສະດຸ semiconductor Silicon carbide
- ໂຄງປະກອບການ Crystal ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຄຸນນະພາບ
SiC ເກຣດເຊລາມິກຕົ້ນຕໍແມ່ນມີຢູ່ເປັນຝຸ່ນ polycrystalline ຫຼືອົງການຈັດຕັ້ງ sintered ປະກອບດ້ວຍ microcrystals SiC ຮັດກຸມຈໍານວນຫລາຍ. ອຸປະກອນການອາດຈະປະກອບດ້ວຍຫຼາຍ polytypes (e. g. α-SiC, β-SiC) ໂດຍບໍ່ມີການຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດກ່ຽວກັບ polytypes ສະເພາະ, ໂດຍເນັ້ນໃສ່ແທນທີ່ຈະເປັນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງວັດສະດຸລວມແລະຄວາມເປັນເອກະພາບ. ໂຄງສ້າງພາຍໃນຂອງມັນມີຂອບເຂດເມັດພືດທີ່ອຸດົມສົມບູນ ແລະຮູຂຸມຂົນກ້ອງຈຸລະທັດ, ແລະອາດມີຕົວຊ່ວຍໃນການເຜົາຜານ (ເຊັ່ນ: Al₂O₃, Y₂O₃).
Semiconductor-grade SiC ຈະຕ້ອງເປັນຊັ້ນຍ່ອຍຂອງຜລຶກດຽວ ຫຼືຊັ້ນ epitaxial ທີ່ມີໂຄງສ້າງຜລຶກທີ່ມີຄໍາສັ່ງສູງ. ມັນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີ polytypes ສະເພາະທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍຜ່ານເຕັກນິກການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ (ຕົວຢ່າງ: 4H-SiC, 6H-SiC). ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າເຊັ່ນ: ການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງເອເລັກໂຕຣນິກແລະ bandgap ແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ສຸດຕໍ່ການຄັດເລືອກ polytype, ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດ. ໃນປັດຈຸບັນ, 4H-SiC ຄອບງໍາຕະຫຼາດເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າທີ່ເຫນືອກວ່າລວມທັງການເຄື່ອນທີ່ຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການສູງແລະຄວາມແຂງແຮງຂອງພາກສະຫນາມທໍາລາຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບອຸປະກອນພະລັງງານ.
- ການປຽບທຽບຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງຂະບວນການ
SiC ຊັ້ນສູງເຊລາມິກໃຊ້ຂະບວນການຜະລິດທີ່ຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ (ການກະກຽມຜົງ → ການປະກອບ → sintering), ຄ້າຍຄືກັນກັບ "ການເຮັດດິນຈີ່." ຂະບວນການປະກອບມີ:
- ການຜະສົມຜົງ SiC ຊັ້ນການຄ້າ (ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຂະຫນາດ micron) ກັບສານຜູກມັດ
- ກອບເປັນຈໍານວນໂດຍຜ່ານການກົດ
- sintering ອຸນຫະພູມສູງ (1600-2200 ° C) ເພື່ອບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນໂດຍຜ່ານການແຜ່ກະຈາຍຂອງອະນຸພາກ
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສ່ວນໃຫຍ່ສາມາດພໍໃຈກັບຄວາມຫນາແຫນ້ນ> 90%. ຂະບວນການທັງຫມົດບໍ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄວບຄຸມການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນທີ່ຊັດເຈນ, ແທນທີ່ຈະສຸມໃສ່ການສ້າງແລະ sintering ສອດຄ່ອງ. ຂໍ້ໄດ້ປຽບປະກອບມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຂະບວນການສໍາລັບຮູບຮ່າງທີ່ສັບສົນ, ເຖິງແມ່ນວ່າມີຄວາມຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດຕ່ໍາ.
Semiconductor-grade SiC ກ່ຽວຂ້ອງກັບຂະບວນການທີ່ສັບສົນຫຼາຍ (ການກະກຽມຜົງທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ → ການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນໄປເຊຍກັນດຽວ → ການວາງ wafer epitaxial → ການຜະລິດອຸປະກອນ). ຂັ້ນຕອນທີ່ສໍາຄັນປະກອບມີ:
- ການກະກຽມ substrate ຕົ້ນຕໍໂດຍຜ່ານການຂົນສົ່ງ vapor ທາງດ້ານຮ່າງກາຍ (PVT).
- Sublimation ຂອງຝຸ່ນ SiC ໃນສະພາບທີ່ຮຸນແຮງ (2200-2400 ° C, ສູນຍາກາດສູງ)
- ການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນຂອງອຸນຫະພູມ gradients (± 1°C) ແລະຕົວກໍານົດການຄວາມກົດດັນ
- ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຊັ້ນ epitaxial ໂດຍຜ່ານການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD) ເພື່ອສ້າງຊັ້ນ doped ຫນາແຫນ້ນ (ໂດຍປົກກະຕິຫຼາຍເຖິງສິບໄມໂຄຣນ)
ຂະບວນການທັງຫມົດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີສະພາບແວດລ້ອມທີ່ສະອາດທີ່ສຸດ (ຕົວຢ່າງ, ຫ້ອງສະອາດ 10) ເພື່ອປ້ອງກັນການປົນເປື້ອນ. ລັກສະນະຕ່າງໆປະກອບມີຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງຂະບວນການທີ່ສຸດ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄວບຄຸມພື້ນທີ່ຄວາມຮ້ອນແລະອັດຕາການໄຫຼຂອງອາຍແກັສ, ໂດຍມີຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດສໍາລັບທັງຄວາມບໍລິສຸດຂອງວັດຖຸດິບ (> 99.9999%) ແລະຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງອຸປະກອນ.
- ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສໍາຄັນແລະທິດທາງຕະຫຼາດ
ຄຸນນະສົມບັດ SiC ຊັ້ນ Ceramic:
- ວັດຖຸດິບ: ຝຸ່ນຊັ້ນນໍາທາງການຄ້າ
- ຂະບວນການຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ
- ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ: ພັນຫາສິບພັນ RMB ຕໍ່ໂຕນ
- ການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ: Abrasives, refractories, ແລະອຸດສາຫະກໍາອື່ນໆຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ລະອຽດອ່ອນ
ຄຸນສົມບັດ SiC ລະດັບ semiconductor:
- ຮອບວຽນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຊັ້ນຍ່ອຍຍາວ
- ການຄວບຄຸມຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ທ້າທາຍ
- ອັດຕາຜົນຜະລິດຕ່ໍາ
- ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ: ຫລາຍພັນໂດລາຕໍ່ substrate 6 ນິ້ວ
- ຕະຫຼາດທີ່ສຸມໃສ່: ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງເຊັ່ນອຸປະກອນພະລັງງານແລະອົງປະກອບ RF
ດ້ວຍການພັດທະນາຢ່າງວ່ອງໄວຂອງພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່ແລະການສື່ສານ 5G, ຄວາມຕ້ອງການຂອງຕະຫຼາດແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
- ສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
Ceramic-grade SiC ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ "workhorse ອຸດສາຫະກໍາ" ຕົ້ນຕໍສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໂຄງສ້າງ. ການນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດກົນໄກທີ່ດີເລີດຂອງຕົນ (ຄວາມແຂງສູງ, ການທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່) ແລະຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນ (ຄວາມທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ, ການຕ້ານການຜຸພັງ), ມັນດີເລີດໃນ:
- ເຄື່ອງຂັດ (ລໍ້ຂັດ, ກະດາດຊາຍ)
- Refractories (ຊັ້ນໃນເຕົາເຜົາທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ)
- ອົງປະກອບທີ່ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ / ການກັດກ່ອນ (ຕົວຂອງປັ໊ມ, ຝາທໍ່)
ອົງປະກອບໂຄງສ້າງເຊລາມິກ Silicon carbide
Semiconductor-grade SiC ປະຕິບັດເປັນ "elite ເອເລັກໂຕຣນິກ," ການນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດ semiconductor bandgap ກ້ວາງຂອງຕົນເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ເປັນເອກະລັກໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ:
- ອຸປະກອນພະລັງງານ: inverter EV, grid converters (ປັບປຸງປະສິດທິພາບການແປງພະລັງງານ)
- ອຸປະກອນ RF: ສະຖານີຖານ 5G, ລະບົບ radar (ເຮັດໃຫ້ຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນງານສູງຂຶ້ນ)
- Optoelectronics: ວັດສະດຸຍ່ອຍສໍາລັບ LEDs ສີຟ້າ
200 ມິນລີແມັດ SiC epitaxial wafer
| ຂະໜາດ | ເຊລາມິກເກຣດ SiC | Semiconductor-grade SiC |
| ໂຄງປະກອບການໄປເຊຍກັນ | Polycrystalline, ຫຼາຍ polytypes | ໄປເຊຍກັນດຽວ, polytypes ຄັດເລືອກຢ່າງເຂັ້ມງວດ |
| ສຸມໃສ່ຂະບວນການ | ຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະການຄວບຄຸມຮູບຮ່າງ | ຄຸນນະພາບຂອງ Crystal ແລະການຄວບຄຸມຊັບສິນໄຟຟ້າ |
| ບູລິມະສິດການປະຕິບັດ | ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກ, ການຕໍ່ຕ້ານ corrosion, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຄວາມຮ້ອນ | ຄຸນສົມບັດໄຟຟ້າ (bandgap, breakdown field, ແລະອື່ນໆ) |
| ສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ | ອົງປະກອບໂຄງສ້າງ, ພາກສ່ວນທີ່ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່, ອົງປະກອບຂອງອຸນຫະພູມສູງ | ອຸປະກອນພະລັງງານສູງ, ອຸປະກອນຄວາມຖີ່ສູງ, ອຸປະກອນ optoelectronic |
| ໄດເວີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ | ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຂະບວນການ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງວັດຖຸດິບ | ອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງໄປເຊຍກັນ, ຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງອຸປະກອນ, ຄວາມບໍລິສຸດຂອງວັດຖຸດິບ |
ສະຫລຸບລວມແລ້ວ, ຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານແມ່ນມາຈາກຈຸດປະສົງທີ່ເປັນປະໂຫຍດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: SiC ຊັ້ນ ceramic ໃຊ້ "ຮູບແບບ (ໂຄງສ້າງ)" ໃນຂະນະທີ່ SiC ຊັ້ນ semiconductor ນໍາໃຊ້ "ຄຸນສົມບັດ (ໄຟຟ້າ). ອະດີດໄດ້ດໍາເນີນການປະສິດທິພາບດ້ານກົນຈັກ / ຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ໃນຂະນະທີ່ອັນສຸດທ້າຍສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຈຸດສູງສຸດຂອງເທກໂນໂລຍີການກະກຽມວັດສະດຸເປັນວັດສະດຸທີ່ມີປະໂຫຍດສູງ, ແກ້ວດຽວ. ເຖິງແມ່ນວ່າການແລກປ່ຽນຕົ້ນກໍາເນີດທາງເຄມີດຽວກັນ, ຊັ້ນ ceramic ແລະຊັ້ນ semiconductor-SiC ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ຊັດເຈນໃນຄວາມບໍລິສຸດ, ໂຄງປະກອບການໄປເຊຍກັນ, ແລະຂະບວນການຜະລິດ - ແຕ່ທັງສອງປະກອບສ່ວນທີ່ສໍາຄັນຕໍ່ການຜະລິດອຸດສາຫະກໍາແລະຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີໃນຂອບເຂດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.
XKH ເປັນວິສາຫະກິດເຕັກໂນໂລຢີສູງທີ່ມີຄວາມຊ່ຽວຊານໃນ R&D ແລະການຜະລິດວັດສະດຸ silicon carbide (SiC), ສະເຫນີການພັດທະນາທີ່ກໍາຫນົດເອງ, ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ, ແລະການບໍລິການດ້ານການປິ່ນປົວຕັ້ງແຕ່ເຊລາມິກ SiC ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງໄປຫາໄປເຊຍກັນ semiconductor-grade SiC. ການໃຊ້ເທກໂນໂລຍີການກະກຽມຂັ້ນສູງແລະສາຍການຜະລິດອັດສະລິຍະ, XKH ສະຫນອງການປະຕິບັດທີ່ສາມາດປັບໄດ້ (ຄວາມບໍລິສຸດ 90%-7N) ແລະຜະລິດຕະພັນ SiC ຄວບຄຸມໂຄງສ້າງ (polycrystalline / single-crystalline) ແລະການແກ້ໄຂສໍາລັບລູກຄ້າໃນ semiconductor, ພະລັງງານໃຫມ່, ການບິນອະວະກາດແລະຂົງເຂດອື່ນໆທີ່ກ້າວຫນ້າ. ຜະລິດຕະພັນຂອງພວກເຮົາຊອກຫາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນ semiconductor, ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ການສື່ສານ 5G ແລະອຸດສາຫະກໍາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.
ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນອຸປະກອນເຊລາມິກ silicon carbide ທີ່ຜະລິດໂດຍ XKH.
ເວລາປະກາດ: 30-07-2025