I le taimi nei, o le lona tolu o augatupulaga o semiconductors o loʻo pulea ecarbide silikoni. I le tau faʻatulagaina o ana masini, o le substrate e maua ai le 47%, ma le epitaxy e 23%. O le lua faʻatasi e tusa ma le 70%, o le vaega sili lea ona taua o lecarbide silikonifilifili alamanuia gaosi masini.
Le auala masani e faʻaaogaina mo le sauniacarbide silikonitioata tasi o le PVT ( felauaiga ausa faaletino) auala. O le mataupu faavae o le faia o mea mataʻina i se sone vevela maualuga ma le tioata fatu i se sone maualalo vevela. O mea mata'utia i le maualuga o le vevela e pala ma fa'atupu sa'o mai mea o le kasa e aunoa ma le vai. O nei mea kesi vaega o loʻo feaveaʻi i le tioata fatu i lalo o le taʻavale o le gradient vevela axial, ma nucleate ma tuputupu aʻe i le tioata fatu e fausia ai se tioata carbide tasi. I le taimi nei, o kamupani mai fafo e pei o Cree, II-VI, SiCrystal, Dow ma kamupani faʻapitonuʻu e pei o Tianyue Advanced, Tianke Heda, ma Century Golden Core e faʻaaogaina uma lenei metotia.
E sili atu i le 200 ituaiga tioata o le silicon carbide, ma e manaʻomia le pulea lelei e faʻatupuina ai le foliga tioata tasi (o le autu o le 4H tioata tioata). E tusa ai ma le sailiga a Tianyue Advanced, o le tootoo tioata a le kamupani e maua mai i le 2018-2020 ma le H1 2021 sa 41%, 38.57%, 50.73% ma 49.90%, ma o le substrate yield o 72.61%, 75.15%, 75.15%, 72.61%, 75.15%. Ole fua fa'atatau ile taimi nei e na'o le 37.7%. I le avea o se fa'ata'ita'iga o le faiga masani a le PVT, o le maualalo o fua e mafua ona o fa'afitauli nei ile SiC substrate sauniuniga:
1. Faigata i le puleaina o le vevela: SiC tioata e manaʻomia ona gaosia i le maualuga o le vevela o le 2500 ℃, ae o tioata silicon e manaʻomia naʻo le 1500 ℃, o lea e manaʻomia ai ogaumu tioata faʻapitoa, ma e manaʻomia le pulea lelei o le vevela o le tuputupu aʻe i le taimi o le gaosiga. , lea e matua faigata lava ona pulea.
2. Fa'agesegese le gaosiga o le saoasaoa: O le fa'atupulaia o mea masani silicon mea e 300 mm i le itula, ae o tioata ta'itasi carbide silicon e mafai ona tupu na'o le 400 microns i le itula, lea e toetoe lava 800 taimi le eseesega.
3. Manaoga maualuga mo taʻaloga lelei oloa, ma le fuaina o pusa uliuli e faigata ona pulea i le taimi: O faʻamaufaʻailoga autu o SiC wafers e aofia ai le microtube density, dislocation density, resistivity, warpage, luga o le eleele, ma isi. I le faagasologa o le tuputupu ae tioata, o le e mana'omia e fa'atonu sa'o ai ta'iala e pei o le silicon-carbon ratio, fa'alili le vevela o le tuputupu a'e, fua fa'atupu tioata, ma le mamafa o le ea. A leai, e ono tupu fa'aulufalega polymorphic, e mafua ai tioata le fa'amaonia. I totonu o le pusa uliuli o le graphite crucible, e le mafai ona matauina le tulaga tuputupu aʻe tioata i le taimi moni, ma e manaʻomia le pulea lelei o le fanua vevela, fetaui mea, ma le faʻaputuina o poto masani.
4. Faigata i le faʻalauteleina tioata: I lalo o le auala o felauaiga o le kesi, o le faʻalauteleina o tekinolosi o le tuputupu aʻe tioata SiC e matua faigata lava. A'o fa'atupula'ia le lapoa tioata, e fa'atuputeleina fa'atuputeleina faigata.
5. E masani ona maualalo le maua: O le maualalo o le maua e masani lava ona aofia ai sootaga e lua: (1) Tuʻu mai o le tootoo tioata = semiconductor-grade crystal rod output / (semiconductor-grade crystal rod output + non-semiconductor-grade crystal rod output) × 100%; (2) Fa'atosina fa'amea = fa'ameamea fa'ameamea/(mea fa'ameamea fa'ameamea + fa'ameamea e le'o fa'amaonia) × 100%.
I le sauniuniga o le maualuga ma le maualuga o le gaosigamea fa'apipi'i carbide silikoni, e manaʻomia e le 'autu sili atu mea faʻafefeteina fanua e pulea saʻo le vevela gaosiga. O pusa fa'afefeteina o lo'o fa'aogaina nei o vaega fa'avae graphite maualuga maualuga, lea e fa'aoga e fa'avevela ma fa'afefete ai le pa'u kaponi ma le pa'u kasa ma fa'amafanafana. O mea graphite o loʻo i ai uiga o le maualuga o le malosi faʻapitoa ma le modulus faʻapitoa, teteʻe lelei o le vevela ma le faʻamaʻiina o le corrosion, ae o loʻo i ai le le lelei o le faigofie ona faʻamaʻiina i siosiomaga okesene maualuga, e le faʻafefe i le amonia, ma le le lelei o le malosi. I le faagasologa o le silicon carbide tuputupu ae tioata tasi masilicon carbide epitaxial wafergaosiga, e faigata ona faʻafeiloaʻi manaoga faʻateleina o tagata mo le faʻaogaina o mea graphite, lea e matua faʻatapulaaina ai lona atinaʻe ma le faʻaaogaina. O le mea lea, ua amata ona tulaʻi mai le maualuga o le vevela e pei o le tantalum carbide.
2. Uiga oTantalum Carbide coating
TaC ceramic o loʻo i ai se mea faʻafefeteina e oʻo atu i le 3880 ℃, maualuga maʻaʻa (Mohs malo 9-10), faʻafefe tele (22W · m-1 · K−1), malosi faʻapipiʻi tele (340-400MPa), ma le faʻalauteleina o le vevela. coefficient (6.6 × 10−6K−1), ma faʻaalia lelei le mautu faʻamaʻi vevela ma mea tino lelei. E iai le fetaui lelei o vailaʻau ma le faʻaogaina o masini ma graphite ma C / C mea faʻapipiʻi. O le mea lea, o le taC coating e faʻaaogaina lautele i le puipuiga o le vevela o le ea, faʻalauteleina tioata tasi, eletise eletise, ma mea faʻafomaʻi.
ua fa'apipi'i TaCgraphite e sili atu le faʻamaʻiina o vailaʻau nai lo le graphite leai se mea poʻo le SiC-coated graphite, e mafai ona faʻaogaina lelei i le maualuga o le vevela o le 2600 °, ma e le tali atu i le tele o elemene uʻamea. O le pito sili ona lelei i totonu o le tolu-tupulaga semiconductor tasi tioata tuputupu ae ma wafer etching ata. E mafai ona faʻaleleia atili le pulea o le vevela ma mea leaga i le faagasologa ma sauniasilicon carbide wafers maualugama fesootaiepitaxial wafers. E sili ona talafeagai mo le fa'atupuina o tioata ta'itasi GaN po'o AlN fa'atasi ma masini MOCVD ma fa'atupuina tioata ta'itasi SiC fa'atasi ma meafaigaluega PVT, ma fa'aleleia atili le lelei o tioata ta'ito'atasi.
III. Tulaga lelei o Tantalum Carbide Coated Devices
O le faʻaogaina o le Tantalum Carbide TaC coating e mafai ona foia ai le faʻafitauli o faʻaletonu mata tioata ma faʻaleleia le lelei o le tuputupu aʻe tioata. O se tasi lea o faʻatonuga faʻapitoa faʻapitoa o le "tupu vave, tuputupu ae mafiafia, ma tuputupu aʻe umi". O suʻesuʻega faʻapisinisi ua faʻaalia ai foi e mafai e le Tantalum Carbide Coated Graphite Crucible ona maua le tele o le faʻamafanafanaina, ma maua ai le faʻatonuga sili ona lelei mo le tuputupu aʻe o tioata SiC, ma faʻaitiitia ai le ono mafai ona fausia le polycrystalline i le pito o tioata SiC. E le gata i lea, o le Tantalum Carbide Graphite Coating e lua tulaga lelei:
(I) Fa'aitiitiga SiC faaletonu
I tulaga o le puleaina o le SiC tasi tioata faʻaletonu, e masani ona tolu auala taua. I le faʻaopoopoga i le faʻaleleia atili o faʻasologa o le tuputupu aʻe ma mea e maua ai le maualuga (e pei o le SiC source powder), o le faʻaaogaina o le Tantalum Carbide Coated Graphite Crucible e mafai foi ona maua ai le tulaga lelei tioata.
Ata fa'ata'ita'i o ko'a kalafi masani (a) ma le ko'u fa'apipi'i TAC (b)
E tusa ai ma suʻesuʻega a le Iunivesite o Europa i Sasaʻe i Korea, o le eleelea autu i le tuputupu aʻe o le tioata SiC o le nitrogen, ma le tantalum carbide coated graphite crucibles e mafai ona faʻatapulaʻaina le faʻaogaina o le nitrogen o tioata SiC, ma faʻaitiitia ai le faʻatupuina o faaletonu e pei o micropipes ma faʻaleleia tioata. uiga lelei. O suʻesuʻega ua faʻaalia ai i lalo o tulaga lava e tasi, o le faʻapipiʻiina o le SiC wafers o loʻo faʻatupuina i graphite crucibles masani ma TAC coated crucibles e tusa ma le 4.5 × 1017 / cm ma le 7.6 × 1015 / cm, i le faasologa.
Fa'atusatusaga o fa'aletonu i tioata ta'itasi SiC o lo'o fa'atupuina i ko'a fa'akalafi (a) ma fa'a'u'umea fa'apipi'i TAC (b)
(II) Faʻaleleia atili le ola o faʻamaʻi graphite
I le taimi nei, o le tau o tioata SiC o loʻo tumau pea le maualuga, lea o le tau o mea faʻaaogaina graphite e tusa ma le 30%. O le ki i le faʻaitiitia o le tau o mea faʻaaogaina graphite o le faʻateleina lea o lona ola tautua. E tusa ai ma faʻamatalaga mai le au suʻesuʻe a Peretania, o tantalum carbide coatings e mafai ona faʻalauteleina le ola tautua o vaega graphite e 30-50%. E tusa ai ma lenei faʻatusatusaga, naʻo le suia o le tantalum carbide coated graphite e mafai ona faʻaititia le tau o tioata SiC e 9% -15%.
4. Tantalum carbide faʻapipiʻiina faiga sauniuni
E mafai ona vaevaeina le TaC coating methode i ni vaega se tolu: metotia vaega mautu, auala vaega vai ma auala vaega kasa. Ole auala fa'amalo e aofia ai le fa'aitiitiga auala ma le vaila'au; o le vaega o le vai e aofia ai le auala masima liusuavai, auala sol-gel (Sol-Gel), slurry-sintering metotia, plasma spraying method; o le vaega o le kesi auala e aofia ai le teuina o ausa vailaʻau (CVD), infiltration ausa vailaʻau (CVI) ma le teuina o ausa faaletino (PVD). O auala eseese e iai o latou lava lelei ma mea le lelei. Faatasi ai ma i latou, o le CVD o se auala matua ma faʻaaogaina lautele mo le saunia o taʻaloga TaC. Fa'atasi ai ma le fa'aauauina pea o le fa'agasologa o le fa'agasologa, ua fa'atupuina faiga fou e pei o le fa'aputuina o ausa vaila'au vevela ma le fa'aputuina o ausa vaila'au e fesoasoani i le ion beam.
TaC fa'apipi'iina mea fa'avae kaponi ua fa'apena e aofia ai le kalafi, alava kaponi, ma mea fa'apipi'i carbon/carbon. O auala mo le saunia o faʻamalama TaC i luga o le graphite e aofia ai le plasma spraying, CVD, slurry sintering, ma isi.
Tulaga lelei o le auala CVD: O le auala CVD mo le saunia o faʻalava TaC e faʻavae i luga o le tantalum halide (TaX5) o le tantalum source ma le hydrocarbon (CnHm) e avea ma puna kaponi. I lalo o nisi tulaga, latou te pala i Ta ma C taʻitasi, ona tali atu lea o le tasi i le isi e maua ai le TaC coatings. O le auala CVD e mafai ona faʻatinoina i se vevela maualalo, lea e mafai ona aloese mai faʻaletonu ma faʻaitiitia mea faʻainisinia e mafua mai i le maualuga o le vevela sauniuni poʻo le togafitiga o paʻu i se tulaga patino. O le tuufaatasiga ma le fausaga o le ufiufi e mafai ona pulea, ma e iai le lelei o le mama maualuga, maualuga maualuga, ma le mafiafia tutusa. Ae sili atu le taua, o le tuufaatasiga ma le fausaga o TaC coatings saunia e CVD e mafai ona mamanuina ma faigofie ona pulea. O se auala matua ma fa'aaogaina lautele mo le sauniaina o le maualuga o le taC coatings.
O a'afiaga autu o le faagasologa e aofia ai:
A. fua o le kasa (punavai tantalum, kasa hydrocarbon e pei o le carbon puna, kasa feaveai, dilution kasa Ar2, fa'aitiitia kasa H2): O le suiga i le fua o le kasa o lo'o i ai se aafiaga tele i le fanua vevela, fanua mamafa, ma le kesi tafe fanua i totonu. le potu tali, e mafua ai suiga i le tuufaatasiga, fausaga, ma le faatinoga o le ufiufi. O le faʻateleina o le tafe o le Ar o le a faʻagesegese ai le tuputupu aʻe o le ufiufi ma faʻaititia le tele o saito, ae o le molar mass ratio o TaCl5, H2, ma C3H6 e aʻafia ai le faʻapipiʻiina. Ole fua molar ole H2 ile TaCl5 ole (15-20):1, lea e sili atu ona talafeagai. Ole fua ole molar ole TaCl5 i le C3H6 e latalata ile 3:1. O le tele o le TaCl5 poʻo le C3H6 o le a mafua ai le faʻavaeina o le Ta2C poʻo le kaponi saoloto, e afaina ai le lelei o le wafer.
B. O le vevela o le teuina: O le maualuga o le vevela o le tuʻuina atu, o le televave o le faʻapipiʻiina, o le tele o le saito, ma le gaoa o le ufiufi. E le gata i lea, o le vevela ma le saoasaoa o le faʻaleagaina o le hydrocarbon i le C ma le TaCl5 faʻaleagaina i le Ta e eseese, ma o le Ta ma le C e sili atu ona fausia le Ta2C. O le vevela o lo'o i ai se aafiaga tele i luga o le taC coating mea fa'aogaina kaponi. A'o fa'atupula'ia le vevela o le tu'uina, fa'atupula'ia le fua o le fa'aputu, fa'atupula'ia le lapopo'a, ma suia foliga mai le lapotopoto i le polyhedral. E le gata i lea, o le maualuga o le vevela o le tuʻuina atu, o le televave o le faʻaleagaina o le TaCl5, o le itiiti ifo o le leai o se C, o le sili atu lea o le faʻalavelave i totonu o le ufiufi, ma o le a faigofie ona gaosia. Ae ui i lea, o le maualalo o le vevela o le tuʻuina atu o le a taʻitaʻia ai le faʻaitiitia o le faʻaogaina o le ufiufi, umi le taimi e teu ai, ma le maualuga o tau o mea mata.
C. Deposition pressure: O le mamafa o le Deposition e vavalalata vavalalata ma le malosi saoloto o le mea faitino ma o le a aʻafia ai le taimi e nofo ai kesi i totonu o le potu tali, o lea e aʻafia ai le saoasaoa o le nucleation ma le tele o vaega o le ufiufi. A'o fa'atupula'ia le mamafa o le fa'aputuga, e umi atu le taimi e nofo ai le kesi, e tele atu le taimi e fa'agasolo ai le nucleation, o le fa'atupuina o le fa'atuputeleina, fa'atupula'ia vaega, ma mafiafia le ufiufi; i se isi itu, e pei ona faaitiitia le mamafa o le deposition, e puupuu le taimi e nofo ai kesi tali, o le fua faatatau o le tali faagesegese i lalo, o le a laititi le vaega, ma o le ufiufi e thinner, ae o le mamafa o le deposition e itiiti aafiaga i le fausaga tioata ma le tuufaatasiga o le ufiufi.
V. Atina'e tulaga o le tantalum carbide coating
O le fa'alauteleina o le vevela o le TaC (6.6×10−6K−1) e fai si ese mai i mea e fa'atatau i le carbon e pei o graphite, fibre carbon, ma mea tu'ufa'atasi C/C, lea e mafai ai ona ta'e ma ta'e fa'alavalava taC coatings. pa'u ese. Ina ia faʻaleleia atili le faʻaogaina o le faʻamaʻi ma le faʻamaʻiina o le faʻamaʻi, faʻamautu faʻainisinia maualuga, ma le maualuga o le vevela o vailaʻau faʻamaʻi o le TaC coatings, ua faia e le au suʻesuʻe suʻesuʻega i faiga faʻapipiʻi e pei o faiga faʻapipiʻi tuʻufaʻatasia, faiga faʻapipiʻi faʻaleleia vaifofo, ma le gradient. faiga fa'apipi'i.
O le faiga fa'apipi'i tu'ufa'atasi o le tapuni lea o ta'eta'ei o le fa'alava e tasi. E masani lava, o isi paʻu e faʻafeiloaʻi i luga poʻo totonu o le TaC e fausia ai se faiga faʻapipiʻi tuʻufaʻatasia; o le vaifofo malosi faʻamalosia faiga faʻapipiʻi HfC, ZrC, ma isi e tutusa foliga faʻaogatotonu fausaga kupita pei TaC, ma e mafai ona soluble carbide e lua i le tasi ma le isi e fausia ai se fausaga vaifofo mautu. O le Hf(Ta)C coating e leai se ta'e ma e lelei le pipii i le C/C composite material. O le faʻapipiʻiina e sili ona lelei le faʻatinoina o le anti-ablation; o le faiga fa'alili fa'alili fa'alili fa'alili e fa'atatau i le fa'aogaina o vaega fa'apipi'i i lona itu mafiafia. O le fausaga e mafai ona faʻaitiitia ai le faʻalavelave i totonu, faʻaleleia le le fetaui o le faʻalauteleina o le vevela, ma aloese mai le taʻe.
(II) Tantalum carbide mea fa'apipi'i oloa
E tusa ai ma fuainumera ma faʻamatalaga a QYR (Hengzhou Bozhi), o le tantalum carbide coating market faʻatau atu i le 2021 na oʻo atu i le US $ 1.5986 miliona (e le aofia ai Cree's self-produced and self-supply tantalum carbide coating products), ma o loʻo i ai pea i le amataga. laasaga o le atinaʻeina o alamanuia.
1. mama tioata faʻalautele ma crucibles e manaʻomia mo le tuputupu aʻe tioata: Faʻavae i luga o 200 tioata tuputupu aʻe ogaumu i atinaʻe, o le sea maketi o masini faʻapipiʻiina TaC e manaʻomia e 30 kamupani faʻatupulaia tioata e tusa ma le 4.7 piliona yuan.
2. Fata TaC: E mafai e fata ta'itasi ona ave 3 wafers, fata ta'itasi e mafai ona fa'aoga mo le 1 masina, ma 1 fata e fa'aaoga mo 100 wafers uma. 3 miliona wafers e manaʻomia 30,000 TaC fata, fata taʻitasi e tusa ma le 20,000 fasi pepa, ma e tusa ma le 600 miliona e manaʻomia i tausaga taʻitasi.
3. Isi ata fa'aitiitiga kaponi. E pei o le ogaumu vevela maualuga faʻapipiʻi, CVD nozzle, ogaumu paipa, ma isi, e tusa ma le 100 miliona.
Taimi meli: Iul-02-2024