2024-08-16
ການໃຊ້ Graphite ໃນ SiC Semiconductors ແລະຄວາມສໍາຄັນຂອງຄວາມບໍລິສຸດ
ກຣາຟມີຄວາມສໍາຄັນໃນການຜະລິດຊິລິໂຄນຄາໂບໄຮເດດ (SiC) semiconductors, ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນແລະໄຟຟ້າພິເສດຂອງເຂົາເຈົ້າ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ SiC ເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ອຸນຫະພູມສູງ, ແລະຄວາມຖີ່ສູງ. ໃນການຜະລິດ semiconductor SiC,ກຣາຟຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບcrucibles, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ, ແລະອົງປະກອບການປຸງແຕ່ງອຸນຫະພູມສູງອື່ນໆເນື່ອງຈາກການນໍາໃຊ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດຂອງຕົນ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີ, ແລະການທົນທານຕໍ່ການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ປະສິດທິພາບຂອງ graphite ໃນພາລະບົດບາດເຫຼົ່ານີ້ຫຼາຍແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມບໍລິສຸດຂອງມັນ. impurities ໃນ graphite ສາມາດແນະນໍາຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ບໍ່ຕ້ອງການຢູ່ໃນໄປເຊຍກັນ SiC, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນ semiconductor, ແລະຫຼຸດຜ່ອນຜົນຜະລິດຂະບວນການຜະລິດໂດຍລວມ. ດ້ວຍຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ SiC semiconductors ໃນອຸດສາຫະກໍາເຊັ່ນ: ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ພະລັງງານທົດແທນ, ແລະໂທລະຄົມນາຄົມ, ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບ graphite ultra-ບໍລິສຸດໄດ້ກາຍເປັນຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ. graphite ຄວາມບໍລິສຸດສູງຮັບປະກັນວ່າຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄຸນນະພາບທີ່ເຂັ້ມງວດຂອງ SiC semiconductors ແມ່ນບັນລຸໄດ້, ເຮັດໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດຜະລິດອຸປະກອນທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື. ດັ່ງນັ້ນ, ການພັດທະນາວິທີການ purification ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເພື່ອບັນລຸຄວາມບໍລິສຸດ ultra-ສູງໃນກຣາຟເປັນສິ່ງຈໍາເປັນສໍາລັບການສະຫນັບສະຫນູນການຜະລິດຕໍ່ໄປຂອງເຕັກໂນໂລຊີ SiC semiconductor.
ການຊໍາລະທາງເຄມີ
ຄວາມກ້າວຫນ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງເທກໂນໂລຍີການຊໍາລະລ້າງແລະການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງເທກໂນໂລຍີ semiconductor ຮຸ່ນທີສາມໄດ້ນໍາໄປສູ່ການປະກົດຕົວຂອງວິທີການເຮັດຄວາມສະອາດ graphite ໃຫມ່ທີ່ເອີ້ນວ່າການບໍລິສຸດທາງກາຍະພາບ. ວິທີການນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການວາງຜະລິດຕະພັນ graphiteໃນ furnace ສູນຍາກາດສໍາລັບການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ. ໂດຍການເພີ່ມສູນຍາກາດໃນ furnace, impurities ໃນຜະລິດຕະພັນ graphite ຈະ volatilize ໃນເວລາທີ່ພວກເຂົາບັນລຸຄວາມກົດດັນ vapor ອີ່ມຕົວ. ນອກຈາກນັ້ນ, ອາຍແກັສ halogen ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອປ່ຽນ oxides ທີ່ລະລາຍສູງແລະຈຸດຮ້ອນໃນ impurities graphite ເຂົ້າໄປໃນ halides ຕ່ໍາການລະລາຍແລະຈຸດຕົ້ມ, ບັນລຸຜົນການບໍລິສຸດທີ່ຕ້ອງການ.
ຜະລິດຕະພັນ graphite ຄວາມບໍລິສຸດສູງສໍາລັບການຜະລິດຕະພັນທີ່ສາມ semiconductor silicon carbide ໂດຍປົກກະຕິໄດ້ຮັບການເຮັດໃຫ້ບໍລິດ້ວຍວິທີການທາງດ້ານຮ່າງກາຍແລະທາງເຄມີ, ມີຄວາມຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດຂອງ ≥99.9995%. ນອກເຫນືອໄປຈາກຄວາມບໍລິສຸດ, ມີຂໍ້ກໍານົດສະເພາະສໍາລັບເນື້ອໃນຂອງອົງປະກອບ impurity ບາງ, ເຊັ່ນ: ເນື້ອໃນ impurity B ≤0.05 × 10^-6 ແລະເນື້ອໃນ impurity Al ≤0.05 ×10^-6.
ການເພີ່ມອຸນຫະພູມ furnace ແລະລະດັບສູນຍາກາດນໍາໄປສູ່ການລະເຫີຍອັດຕະໂນມັດຂອງ impurities ບາງໃນຜະລິດຕະພັນ graphite, ດັ່ງນັ້ນບັນລຸການກໍາຈັດ impurity. ສໍາລັບອົງປະກອບ impurity ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນສໍາລັບການໂຍກຍ້າຍ, ອາຍແກັສ halogen ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປ່ຽນໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເຂົ້າໄປໃນ halides ຕ່ໍາ melting ແລະຈຸດຕົ້ມ. ໂດຍຜ່ານການປະສົມປະສານຂອງວິທີການເຫຼົ່ານີ້, impurities ໃນ graphite ໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກປະສິດທິຜົນ.
ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ອາຍແກັສ chlorine ຈາກກຸ່ມ halogen ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີໃນລະຫວ່າງຂະບວນການເຮັດໃຫ້ບໍລິສຸດເພື່ອປ່ຽນ oxides ໃນ impurities graphite ເປັນ chlorides. ເນື່ອງຈາກຈຸດ melting ແລະ boiling ຕ່ໍາຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງ chlorides ເມື່ອທຽບກັບ oxides ຂອງເຂົາເຈົ້າ, impurities ໃນ graphite ສາມາດເອົາອອກໄດ້ໂດຍບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີອຸນຫະພູມສູງຫຼາຍ.
ຂະບວນການຊໍາລະລ້າງ
ກ່ອນທີ່ຈະເຮັດຄວາມສະອາດຜະລິດຕະພັນ graphite ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງທີ່ໃຊ້ໃນ semiconductors SiC ຮຸ່ນທີສາມ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະຕ້ອງກໍານົດແຜນການຂະບວນການທີ່ເຫມາະສົມໂດຍອີງໃສ່ຄວາມບໍລິສຸດສຸດທ້າຍທີ່ຕ້ອງການ, ລະດັບຂອງ impurities ສະເພາະ, ແລະຄວາມບໍລິສຸດເບື້ອງຕົ້ນຂອງຜະລິດຕະພັນ graphite. ຂະບວນການດັ່ງກ່າວຕ້ອງສຸມໃສ່ການຄັດເລືອກເອົາອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນເຊັ່ນ boron (B) ແລະອາລູມິນຽມ (Al). ແຜນການຊໍາລະລ້າງແມ່ນສ້າງຂື້ນໂດຍການປະເມີນລະດັບຄວາມບໍລິສຸດເບື້ອງຕົ້ນແລະເປົ້າຫມາຍ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຂໍ້ກໍານົດສໍາລັບອົງປະກອບສະເພາະ. ນີ້ປະກອບມີການເລືອກຂະບວນການເຮັດຄວາມສະອາດທີ່ດີທີ່ສຸດແລະປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງລວມມີການກໍານົດອາຍແກັສ halogen, ຄວາມກົດດັນຂອງເຕົາ, ແລະຕົວກໍານົດການອຸນຫະພູມຂະບວນການ. ຂໍ້ມູນຂະບວນການເຫຼົ່ານີ້ຖືກປ້ອນເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນການຊໍາລະລ້າງເພື່ອປະຕິບັດຂັ້ນຕອນ. ຫຼັງຈາກການຊໍາລະລ້າງ, ການທົດສອບພາກສ່ວນທີສາມແມ່ນດໍາເນີນເພື່ອກວດສອບການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານທີ່ກໍານົດໄວ້, ແລະຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄຸນວຸດທິຖືກສົ່ງໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ສຸດທ້າຍ.