คุณสมบัติและการใช้งานเซมิคอนดักเตอร์ของเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์

เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุเซรามิกขั้นสูงที่ประกอบด้วยคาร์บอนและซิลิคอนเป็นหลัก เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์มีคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพที่โดดเด่น มีการใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมระดับไฮเอนด์ รวมถึงการตัดเฉือนเชิงกล การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ อุตสาหกรรมการทหาร และวิศวกรรมการบินและอวกาศ

ลักษณะการทำงานของเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์

1. มีความแข็งและความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ

โดยทั่วไปความต้านทานแรงดัดงอของเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์จะเกิน 400 MPa และความแข็งของ Vickers อยู่ระหว่าง 2200 ถึง 3300 HV ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาวะการทำงานที่มีภาระสูงและความเครียดสูง

2. โมดูลัสยืดหยุ่นได้ดีเยี่ยม

โมดูลัสยืดหยุ่นของเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์อยู่ในช่วง 400–450 GPa ให้ความแข็งแกร่งของโครงสร้างเป็นพิเศษและการเสียรูปน้อยที่สุดภายใต้สภาวะการรับน้ำหนักมาก

3. เสถียรภาพทางความร้อนที่เหนือกว่า

เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์มีการเสื่อมสภาพด้านความแข็งแรงน้อยกว่าโลหะและเซรามิกทั่วไปในสภาพแวดล้อมเฉื่อยหรือลดลงที่อุณหภูมิ 1,400°C ซึ่งโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพที่เหนือกว่าต่อการเสียรูปและการคืบคลานภายใต้สถานการณ์ที่มีอุณหภูมิสูงและมีภาระสูง

4. ความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมีที่โดดเด่น

เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมต่อกรดแก่ ด่างแก่ เกลือหลอมเหลว และก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนต่างๆ แม้ว่าจะต้องเผชิญกับสภาวะการทำงานที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ความสมบูรณ์ของโครงสร้างของส่วนประกอบเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ก็แทบจะไม่ได้รับความเสียหายจากการกัดกร่อนทางเคมี

การใช้เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

1. อุปกรณ์แกะสลัก

ส่วนประกอบ CVD SiC เช่นวงแหวนโฟกัส, แก๊สฝักบัว, ตัวรับเวเฟอร์, วงแหวนขอบมีการนำไฟฟ้าที่ดี ซึ่งทำให้ทำงานได้ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมพลาสมาที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงและพลังงานสูงในอุปกรณ์แกะสลักพลาสมา

2. อุปกรณ์การพิมพ์หิน

กระบวนการพิมพ์หินต้องการความแม่นยำในการจัดตำแหน่งระดับนาโน และส่วนประกอบที่ใช้ในระบบการพิมพ์หินจำเป็นต้องทำงานภายใต้สภาวะของการเคลื่อนที่แบบลูกสูบความถี่สูงและการควบคุมความแม่นยำระดับไมโครมิเตอร์ ด้วยการขยายตัวทางความร้อนต่ำ ค่าการนำความร้อนสูง และความแข็งที่เหนือกว่า ชิ้นส่วนเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ เช่น ขั้นเวเฟอร์และกระจกมองข้างสามารถรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างและลดการบิดเบือนจากความร้อนในสภาพแวดล้อมการพิมพ์หินที่รุนแรง ซึ่งรับประกันประสิทธิภาพของระบบที่มีเสถียรภาพและความแม่นยำของการพิมพ์หินในระดับสูง

3. อุปกรณ์การเจริญเติบโตของเยื่อบุผิว (MOCVD)

ตัวพาเวเฟอร์ที่เคลือบด้วยการเคลือบ CVD SiC ที่มีความหนาแน่นสม่ำเสมอและหนาแน่นแสดงประสิทธิภาพที่มั่นคงและเชื่อถือได้ พวกเขาสามารถระงับการระเหิดของวัสดุและการปนเปื้อนของอนุภาคได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เป็นตัวเลือกในอุดมคติที่ขาดไม่ได้สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงในอุปกรณ์เอพิเทแอกเชียล