Silicon nitride (Si₃N₄) ceramics, e pei o le fausaga fausaga sili ona lelei, o loʻo i ai mea sili ona lelei e pei o le maualuga o le vevela, malosi maualuga, maualuga le malosi, maualuga le maaa, faʻafefete, faʻamaʻi faʻamaʻi, ma le faʻaogaina o le ofuina. E le gata i lea, latou te ofoina atu le lelei o le tete'e o le vevela, mea fa'a-dielectric, maualuga le vevela, ma le lelei tele o le fa'aogaina o galu eletise eletise. O nei mea fa'apitoa fa'apitoa e fa'aaogaina lautele i vaega fa'apipi'i lavelave, aemaise i le vateatea ma isi matata fa'atekonolosi.
Ae ui i lea, o le Si₃N₄, o se tuufaatasiga e iai so'otaga malosi, e iai se fausaga mautu e faigata ai ona fa'asolo i le māti'a maualuga e ala i le fa'asalalauina na'o le malo. Ina ia faʻalauiloaina le faʻapipiʻiina, fesoasoani faʻapipiʻi, e pei o uʻamea uʻamea (MgO, CaO, Al₂O₃) ma oxides e le masani ai eleele (Yb₂O₃, Y₂O₃, Lu₂O₃, CeO₂), e faʻaopoopoina e faʻafaigofie ai le faʻamaʻaina e ala i se masini faʻafefe vai.
I le taimi nei, o loʻo agaʻi atu le tekonolosi masini semiconductor i le lalolagi i le maualuga o voltages, lapopoa o galu, ma sili atu le malosi. O su'esu'ega i metotia mo le fa'atupuina o le si₃N₄ e tele. O lenei tusiga o loʻo faʻaalia ai faiga faʻapipiʻi e faʻaleleia atili ai le maualuga ma le atoatoa o mea faʻainisinia o le silicon nitride ceramics.
Metotia Fa'ase'e masani mo Si₃N₄ Ceramic
Fa'atusatusaga o Fa'atinoga mo Si₃N₄ Ceramic Saunia e Metotia Sintering Eseese
1. Reactive Sintering (RS):Reactive sintering o le auala muamua lea na fa'aaogaina e saunia ai fale gaosi oloa Si₃N₄ ceramics. E faigofie, taugofie, ma mafai ona fausia foliga lavelave. Ae ui i lea, o loʻo i ai se taamilosaga umi o gaosiga, lea e le faʻaogaina i le gaosiga o pisinisi.
2. Fa'aliga Fa'asa'o (PLS):O le faiga sili ona fa'avae ma fa'afaigofie. Ae ui i lea, e manaʻomia le maualuga maualuga o le Si₃N₄ mea mataʻutia ma e masani ona maua i keramika e maualalo le mamafa, faʻaitiitia tele, ma se uiga e taʻe pe faʻaleagaina.
3. Fa'apalapala Fa'asalalau (HP):O le faʻaaogaina o le uniaxial mechanical pressure e faʻateleina ai le malosi faʻamalosi mo le faʻapipiʻiina, e mafai ai ona gaosia meaʻai mafiafia i le vevela 100-200 ° C i lalo ifo o loʻo faʻaaogaina i le faʻaogaina o le mamafa. O lenei metotia e masani ona fa'aogaina mo le fa'atupuina o sima fa'apoloka faigofie ae e faigata ona fa'amalieina le mafiafia ma foliga mana'omia mo mea fa'apipi'i.
4. Spark Plasma Sintering (SPS):O le SPS o lo'o fa'aalia e ala i le fa'asao vave, fa'amama saito, ma fa'aitiitia le vevela o le fa'amama. Peita'i, e mana'omia e le SPS se tupe fa'aalu tele i mea faigaluega, ma o le tapenaga o sima Si₃N₄ maualuga le vevela e ala i le SPS o lo'o iai pea i le fa'ata'ita'iga ma e le'i fa'aulufaleina.
5. Fa'asa'o Fa'aoso-Kasa (GPS):E ala i le faʻaogaina o le mamafa o le kesi, o lenei metotia e faʻalavelaveina ai le pala ma le paʻu o le mamafa i le maualuga o le vevela. E sili atu ona faigofie le gaosia o keramika maualuga ma mafai ai ona gaosia vaega. Ae ui i lea, o se laasaga e tasi kesi-omiga sintering faagasologa tauivi e maua vaega fausaga ma toniga totonu ma fafo lanu ma fausaga. O le fa'aaogaina o se la'asaga e lua po'o le tele o la'asaga sintering e mafai ona fa'aitiitia ai le okesene intergranular, fa'aleleia le fa'avevelaina o le vevela, ma fa'aleleia ai mea uma.
Ae ui i lea, o le maualuga o le vevela o le sintering o le lua-laasaga o le kasa-omiomi sintering ua taʻitaʻia ai suʻesuʻega muamua e taulaʻi tele i le sauniaina o le Si₃N₄ sima substrates ma maualuga conductivity vevela ma le potu-vevela malosi punou. O su'esu'ega ile Si₃N₄ ceramics ma mea fa'ainisinia atoatoa ma mea fa'ainisinia maualuga-vevela e fa'atapula'a.
Metotia Fa'asa'o La'asaga e Lua mo le Si₃N₄
Na fa'aogaina e Yang Zhou ma ana uo mai le Iunivesite o Tekinolosi a Chongqing se faiga fesoasoani sintering o le 5 wt.% Yb₂O₃ + 5 wt.% Al₂O₃ e saunia ai Si₃N₄ ceramics e fa'aaoga uma ai le tasi-step ma le lua-step gas-pressure sintering processing i le 1800°C. O le Si₃N₄ ceramics na gaosia e le fa'agasologa lua-laasaga sintering sa maualuga atu le mamafa ma sili atu ona lelei mea fa'ainisinia. O lo'o fa'aotootoina a'afiaga o le fa'agasologa o le fa'aosoina o le kasa e tasi-laasaga ma lua-laasaga i luga o le microstructure ma mea fa'ainisinia o vaega sima Si₃N₄.
Density O le fa'agasologa o le fa'amauina o le Si₃N₄ e masani ona aofia ai vaega e tolu, fa'atasi ai ma le fa'alava i le va o la'asaga. O le la'asaga muamua, toe fetu'una'i vaega, ma le la'asaga lona lua, fa'amavae-vai, o la'asaga pito sili ona taua mo le fa'ama'a. O le lava le taimi e tali atu ai i nei laasaga e matua fa'aleleia atili ai le mamafa o fa'ata'ita'iga. A faʻapipiʻi le vevela muamua mo le faʻaogaina o laʻasaga lua-laasaga i le 1600 ° C, o fatu β-Si₃N₄ e fausia ai se faʻavae ma faia ai pores tapuni. A maeʻa le faʻapipiʻiina, o le faʻavevelaina atili i lalo o le maualuga o le vevela ma le mamafa o le nitrogen e faʻaleleia ai le tafe o le vai-vaega ma faʻatumu, lea e fesoasoani e faʻaumatia pores tapunia, faʻaleleia atili le mamafa o Si₃N₄ ceramics. O le mea lea, o faʻataʻitaʻiga na gaosia e le lua-laasaga faʻasolosolo faʻagasologa o loʻo faʻaalia ai le maualuga maualuga ma le vavalalata faʻatusatusa nai lo mea na gaosia e le tasi-laasaga sintering.
Vaega ma Fa'atonuga Fa'ata'oto I le taimi e tasi le la'asaga sintering, e fa'atapula'aina le taimi avanoa mo le toe fa'avasegaina o vaega ma'oti ma fa'asalalauina tuaoi o saito. I le faagasologa o le sintering e lua-laasaga, o le laasaga muamua e faia i le maualalo o le vevela ma le maualalo o le mamafa o le kesi, lea e faʻalauteleina ai le taimi o le toe faʻatulagaina o mea iti ma maua ai fatu tetele. Ona faʻateleina lea o le vevela i le maualuga o le vevela, lea e faʻaauau ai ona ola fatu e ala i le Ostwald ripening process, e maua ai le maualuga o le Si₃N₄ ceramics.
Meatotino Faʻainisinia O le faʻamaluluina o le vaeluagalemu i le vevela maualuga o le mafuaʻaga autu lea mo le faʻaitiitia o le malosi. I le tasi-laasaga sintering, tuputupu aʻe le masani ai fatu fatu e fatuina ni pores laiti i le va o fatu, lea e taofia ai le faʻaleleia atili o le malosi maualuga-vevela. Ae ui i lea, i le faagasologa o le sintering e lua-laasaga, o le vaega tioata, tufatufaina tutusa i totonu o tuaoi o saito, ma le tutusa o fualaʻau lapopoa faʻaleleia le malosi intergranular, e mafua ai le maualuga o le maualuga o le vevela o le malosi o le punou.
I le fa'ai'uga, o le fa'aumiumi o le taofi i le taimi e tasi le la'asaga sintering e mafai ona fa'aitiitia lelei ai le porosity i totonu ma maua ai le lanu tutusa i totonu ma le fausaga ae mafai ona o'o atu ai i le tuputupu a'e o saito e le masani ai, lea e fa'aleagaina ai nisi mea fa'ainisinia. E ala i le faʻaaogaina o se faiga faʻapipiʻi e lua-laasaga-faʻaaogaina o le vevela maualalo muamua-sintering e faʻalautele ai le taimi o le toe faʻatulagaina o vaega ma le maualuga o le vevela e faʻaleleia ai le tuputupu aʻe o saito tutusa-o le Si₃N₄ ceramic ma le maualuga o le 98.25%, tutusa microstructure, ma mea faʻainisinia sili ona lelei. e mafai ona saunia lelei.
| Igoa | Alafua | Epitaxial layer fatuga | Fa'agasologa epitaxial | Ala epitaxial |
| Silicon homepitaxial | Si | Si | Vapo Phase Epitaxy (VPE) | SiCl4+H2 |
| Silicon heteroepitaxial | Safaira po o le iila | Si | Vapo Phase Epitaxy (VPE) | SiH₄+H₂ |
| GaAs homepitaxial | GaAs | GaAs GaAs | Vapo Phase Epitaxy (VPE) | AsCl₃+Ga+H₂ (Ar) |
| GaAs | GaAs GaAs | Molecular Beam Epitaxy (MBE) | Ga+As | |
| GaAs heteroepitaxial | GaAs GaAs | GaAlAs/GaAs/GaAlAs | Suavai Vaega Epitaxy (LPE) Vaega ausa (VPE) | Ga+Al+CaAs+ H2 Ga+AsH3+PH3+CHl+H2 |
| GaP homoepitaxial | GaP | GaP(GaP;N) | Suavai Vaega Epitaxy (LPE) Suavai Vaega Epitaxy (LPE) | Ga+GaP+H2+(NH3) Ga+GaAs+GaP+NH3 |
| Superlattice | GaAs | GaAlAs/GaAs (taamilosaga) | Molecular Beam Epitaxy (MBE) MOCVD | Ca,As,Al GaR₃+AlR3+AsH3+H2 |
| InP homoepitaxial | InP | InP | Vapo Phase Epitaxy (VPE) Suavai Vaega Epitaxy (LPE) | PCl3+In+H2 I+InAs+GaAs+InP+H₂ |
| Si/GaAs Epitaxy | Si | GaAs | Molecular Beam Epitaxy (MBE) MOGVD | Ga, pei GaR₃+AsH₃+H₂ |
Taimi meli: Tes-24-2024