“បច្ចេកទេសក្លូន” នៃសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីត៖ ការវិភាគប្រភេទសំខាន់ៗចំនួនប្រាំ

សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបៃ (SiC)បានក្លាយជាសម្ភារៈស្នូលនៅក្នុងវិស័យសេរ៉ាមិចរចនាសម្ព័ន្ធសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដោយសារតែមេគុណពង្រីកកម្ដៅទាប ចរន្តកម្ដៅខ្ពស់ ភាពរឹងខ្ពស់ និងស្ថេរភាពកម្ដៅ និងគីមីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស័យសំខាន់ៗដូចជា អាកាសចរណ៍ ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ យោធា និងស៊ីមីកុងដុកទ័រ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ចំណងកូវ៉ាឡង់ដ៏រឹងមាំខ្លាំង និងមេគុណសាយភាយទាបនៃ SiC ធ្វើឱ្យដង់ស៊ីតេរបស់វាមានការលំបាក។ ចំពោះគោលបំណងនេះ ឧស្សាហកម្មបានបង្កើតបច្ចេកវិទ្យាស៊ីនធឺរីងជាច្រើន ហើយសេរ៉ាមិច SiC ដែលរៀបចំដោយបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងៗគ្នាមានភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធ លក្ខណៈសម្បត្តិ និងសេណារីយ៉ូកម្មវិធី។ នេះគឺជាការវិភាគអំពីលក្ខណៈស្នូលនៃសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបៃសំខាន់ៗចំនួនប្រាំ។
១. សេរ៉ាមិច SiC ដែលមិនប្រើសម្ពាធស៊ីនុស (S-SiC)
គុណសម្បត្តិស្នូល៖ ស័ក្តិសមសម្រាប់ដំណើរការផ្សិតច្រើនប្រភេទ តម្លៃទាប មិនត្រូវបានកំណត់ដោយរូបរាង និងទំហំ វាគឺជាវិធីសាស្ត្រស៊ីនធើរងាយស្រួលបំផុតដើម្បីសម្រេចបាននូវផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំ។ តាមរយៈការបន្ថែមបូរ៉ុន និងកាបូនទៅក្នុង β-SiC ដែលមានអុកស៊ីសែនក្នុងបរិមាណតិចតួច ហើយស៊ីនធើរវានៅក្រោមបរិយាកាសអសកម្មនៅប្រហែល 2000 ℃ អាចទទួលបានរាងកាយស៊ីនធើរដែលមានដង់ស៊ីតេទ្រឹស្តី 98%។ មានដំណើរការពីរគឺ៖ ដំណាក់កាលរឹង និងដំណាក់កាលរាវ។ ដំណាក់កាលទីមួយមានដង់ស៊ីតេ និងភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ជាង ក៏ដូចជាចរន្តកំដៅខ្ពស់ និងកម្លាំងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។
កម្មវិធីធម្មតា៖ ការផលិតកងបិទជិត និងប្រដាប់រំកិលរអិលដែលធន់នឹងការពាក់ និងធន់នឹងការច្រេះយ៉ាងច្រើន។ ដោយសារតែភាពរឹងខ្ពស់ ទំនាញជាក់លាក់ទាប និងដំណើរការបាញ់ផ្លោងល្អ វាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាគ្រឿងសឹកការពារគ្រាប់កាំភ្លើងសម្រាប់យានយន្ត និងកប៉ាល់ ក៏ដូចជាសម្រាប់ការពារសុវត្ថិភាពស៊ីវិល និងយានយន្តដឹកជញ្ជូនសាច់ប្រាក់។ ភាពធន់នឹងការប៉ះទង្គិចច្រើនដងរបស់វាគឺល្អជាងសេរ៉ាមិច SiC ធម្មតា ហើយចំណុចបាក់បែកនៃគ្រឿងសឹកការពារទម្ងន់ស្រាលរាងស៊ីឡាំងអាចឡើងដល់ជាង 65 តោន។
2. សេរ៉ាមិច SiC ដែលមានប្រតិកម្មស៊ីនុស (RB SiC)
គុណសម្បត្តិស្នូល៖ ដំណើរការមេកានិចល្អឥតខ្ចោះ កម្លាំងខ្ពស់ ធន់នឹងការច្រេះ និងភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្ម។ សីតុណ្ហភាព និងថ្លៃដើមទាបក្នុងការដុត ដែលមានសមត្ថភាពបង្កើតបានជិតទំហំសុទ្ធ។ ដំណើរការនេះពាក់ព័ន្ធនឹងការលាយប្រភពកាបូនជាមួយម្សៅ SiC ដើម្បីបង្កើតជាប៊ីឡែត។ នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ស៊ីលីកុនរលាយជ្រៀតចូលទៅក្នុងប៊ីឡែត ហើយមានប្រតិកម្មជាមួយកាបូនដើម្បីបង្កើតជា β – SiC ដែលផ្សំជាមួយ α – SiC ដើម ហើយបំពេញរន្ធញើស។ ការផ្លាស់ប្តូរទំហំក្នុងអំឡុងពេលដុតគឺតូច ដែលធ្វើឱ្យវាសមស្របសម្រាប់ការផលិតឧស្សាហកម្មនៃផលិតផលរាងស្មុគស្មាញ។
កម្មវិធីធម្មតា៖ ឧបករណ៍ឡដុតសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ បំពង់បញ្ចេញកាំរស្មី ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ ក្បាលបាញ់ស្ពាន់ធ័រ; ដោយសារតែមេគុណពង្រីកកម្ដៅទាប ម៉ូឌុលយឺតខ្ពស់ និងលក្ខណៈបង្កើតជិតសំណាញ់ វាបានក្លាយជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់ឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងលំហ; វាក៏អាចជំនួសកញ្ចក់ក្វាតជាគ្រឿងបន្ថែមសម្រាប់បំពង់អេឡិចត្រូនិច និងឧបករណ៍ផលិតបន្ទះឈីបស៊ីមីកុងដុកទ័រផងដែរ។

៣. សេរ៉ាមិច SiC ដែលត្រូវបានចុចក្តៅ (HP SiC)
គុណសម្បត្តិស្នូល៖ ម្សៅនេះស្ថិតនៅក្នុងសភាពទែម៉ូប្លាស្ទិក ដែលអំណោយផលដល់ដំណើរការផ្ទេរម៉ាស។ វាអាចផលិតផលិតផលដែលមានគ្រាប់ល្អិតៗ ដង់ស៊ីតេខ្ពស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចល្អនៅសីតុណ្ហភាពទាប និងក្នុងរយៈពេលខ្លី ហើយអាចសម្រេចបានដង់ស៊ីតេពេញលេញ និងសភាពស៊ីនធ័រស្ទើរតែបរិសុទ្ធ។
កម្មវិធីធម្មតា៖ ដើមឡើយត្រូវបានប្រើជាអាវក្រោះការពារគ្រាប់កាំភ្លើងសម្រាប់សមាជិកក្រុមឧទ្ធម្ភាគចក្រអាមេរិកក្នុងអំឡុងសង្គ្រាមវៀតណាម ទីផ្សារពាសដែកត្រូវបានជំនួសដោយកាបូនបូរ៉ុនដែលសង្កត់ក្តៅ។ បច្ចុប្បន្ននេះ វាភាគច្រើនត្រូវបានប្រើនៅក្នុងសេណារីយ៉ូដែលមានតម្លៃបន្ថែមខ្ពស់ ដូចជាវាលដែលមានតម្រូវការខ្ពស់ខ្លាំងសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងសមាសភាព ភាពបរិសុទ្ធ និងដង់ស៊ីតេ ក៏ដូចជាវាលឧស្សាហកម្មធន់នឹងការពាក់ និងនុយក្លេអ៊ែរ។
៤. សេរ៉ាមិច SiC ដែលបានកែច្នៃគ្រីស្តាល់ឡើងវិញ (R-SiC)
គុណសម្បត្តិស្នូល៖ មិនចាំបាច់បន្ថែមជំនួយស៊ីនទ័រទេ វាគឺជាវិធីសាស្ត្រទូទៅមួយសម្រាប់រៀបចំឧបករណ៍ SiC ដែលមានទំហំភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ខ្លាំង និងមានទំហំធំ។ ដំណើរការនេះពាក់ព័ន្ធនឹងការលាយម្សៅ SiC រដុប និងល្អិតៗក្នុងសមាមាត្រ និងបង្កើតវា ស៊ីនទ័រវានៅក្នុងបរិយាកាសអសកម្មនៅសីតុណ្ហភាព 2200~2450 ℃។ ភាគល្អិតល្អិតៗហួត និងបង្រួមនៅពេលប៉ះគ្នារវាងភាគល្អិតរដុប ដើម្បីបង្កើតជាសេរ៉ាមិច ដោយមានភាពរឹងទីពីរបន្ទាប់ពីពេជ្រ។ SiC រក្សាបាននូវកម្លាំងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ភាពធន់នឹងការច្រេះ ភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្ម និងភាពធន់នឹងការឆក់កម្ដៅ។
កម្មវិធីធម្មតា៖ គ្រឿងសង្ហារិមឡដុតសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ ក្បាលបាញ់ចំហេះ; នៅក្នុងវិស័យអាកាសចរណ៍ និងយោធា វាត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតសមាសធាតុរចនាសម្ព័ន្ធយានអវកាសដូចជាម៉ាស៊ីន ព្រុយកន្ទុយ និងតួយន្តហោះ ដែលអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការឧបករណ៍ និងអាយុកាលសេវាកម្ម។
៥. សេរ៉ាមិច SiC ដែលជ្រៀតចូលដោយស៊ីលីកុន (SiSiC)
គុណសម្បត្តិស្នូល៖ ស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម ជាមួយនឹងពេលវេលាដុតខ្លី សីតុណ្ហភាពទាប ដង់ស៊ីតេពេញលេញ និងមិនខូចទ្រង់ទ្រាយ ផ្សំឡើងពីម៉ាទ្រីស SiC និងដំណាក់កាល Si ដែលជ្រៀតចូល ចែកចេញជាពីរដំណើរការ៖ ការជ្រៀតចូលរាវ និងការជ្រៀតចូលឧស្ម័ន។ ដំណើរការចុងក្រោយមានតម្លៃខ្ពស់ជាង ប៉ុន្តែដង់ស៊ីតេ និងឯកសណ្ឋានល្អជាងនៃស៊ីលីកុនសេរី។
កម្មវិធីធម្មតា៖ porosity ទាប, ភាពតឹងណែនល្អ, និងភាពធន់ទាប អំណោយផលដល់ការលុបបំបាត់អគ្គិសនីឋិតិវន្ត, សមរម្យសម្រាប់ផលិតផ្នែកធំៗ ស្មុគស្មាញ ឬប្រហោង, ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧបករណ៍ដំណើរការ semiconductor; ដោយសារតែម៉ូឌុលយឺតខ្ពស់, ទម្ងន់ស្រាល, កម្លាំងខ្ពស់, និងភាពតឹងណែនល្អឥតខ្ចោះ, វាគឺជាសម្ភារៈដំណើរការខ្ពស់ដែលពេញចិត្តនៅក្នុងវិស័យអាកាសចរណ៍, ដែលអាចទប់ទល់នឹងបន្ទុកនៅក្នុងបរិយាកាសអវកាស និងធានាបាននូវភាពត្រឹមត្រូវ និងសុវត្ថិភាពឧបករណ៍។