2025-03-18
Là vật liệu cốt lõi của chất bán dẫn thế hệ thứ ba,Carbide silicon (sic)đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong các lĩnh vực công nghệ cao như phương tiện năng lượng mới, lưu trữ năng lượng quang điện và liên lạc 5G do tính chất vật lý tuyệt vời của nó. Hiện tại, việc tổng hợp bột cacbua silicon cấp điện tử chủ yếu phụ thuộc vào phương pháp tổng hợp nhiệt độ cao được cải thiện (phương pháp tổng hợp đốt cháy). Phương pháp này đạt được tổng hợp hiệu quả cacbua silicon thông qua phản ứng đốt cháy của bột Si và bột C kết hợp với nguồn nhiệt bên ngoài (như sưởi ấm cuộn cảm ứng).
Các thông số quy trình chính ảnh hưởng đến chất lượng củaBột sic
1. Ảnh hưởng của tỷ lệ C/Si:
Hiệu quả của tổng hợp bột SIC được liên kết chặt chẽ với tỷ lệ silicon-carbon (SI/C). Nói chung, tỷ lệ C/Si là 1: 1 giúp ngăn chặn sự đốt cháy không hoàn toàn, đảm bảo tỷ lệ chuyển đổi cao hơn. Mặc dù độ lệch nhỏ so với tỷ lệ này ban đầu có thể làm tăng tỷ lệ chuyển đổi của phản ứng đốt, vượt quá tỷ lệ C/Si là 1,1: 1 có thể dẫn đến các vấn đề. Carbon dư thừa có thể bị mắc kẹt trong các hạt sic, gây khó khăn cho việc loại bỏ và ảnh hưởng đến độ tinh khiết của vật liệu.
2. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng:
Nhiệt độ phản ứng ảnh hưởng đáng kể đến thành phần pha và độ tinh khiết của bột SIC:
-Ở nhiệt độ ≤ 1800 ° C, chủ yếu là 3C-SIC (-SiC) được sản xuất.
-Khoảng 1800 ° C,-SIC bắt đầu chuyển đổi dần thành α-SiC.
- Ở nhiệt độ ≥ 2000 ° C, vật liệu gần như được chuyển đổi hoàn toàn thành α-SiC, giúp tăng cường tính ổn định của nó.
3. Hiệu quả của áp suất phản ứng
Áp lực phản ứng ảnh hưởng đến sự phân bố kích thước hạt và hình thái của bột SIC. Áp lực phản ứng cao hơn giúp kiểm soát kích thước hạt và cải thiện sự phân tán và tính đồng nhất của bột.
4. Hiệu quả của thời gian phản ứng
Thời gian phản ứng ảnh hưởng đến cấu trúc pha và kích thước hạt của bột SIC: trong điều kiện nhiệt độ cao (chẳng hạn như 2000), cấu trúc pha của SIC sẽ dần thay đổi từ 3C-SiC thành 6H-SIC; Khi thời gian phản ứng được kéo dài thêm, 15R-SIC thậm chí có thể được tạo ra; Ngoài ra, điều trị nhiệt độ cao lâu dài sẽ tăng cường sự thăng hoa và tái phát các hạt, khiến các hạt nhỏ dần dần tạo thành các hạt lớn.
Phương pháp chuẩn bị cho bột sic
Sự chuẩn bị củabột silicon cacbua (sic)Có thể được phân loại thành ba phương pháp chính: pha rắn, pha lỏng và pha khí, ngoài phương pháp tổng hợp đốt cháy.
1. Phương pháp pha rắn: giảm nhiệt carbon
- Nguyên liệu thô: Silicon dioxide (SIO₂) là nguồn silicon và màu đen carbon làm nguồn carbon.
- Quá trình: Hai vật liệu được trộn theo tỷ lệ chính xác và được làm nóng đến nhiệt độ cao, nơi chúng phản ứng để tạo ra bột sic.
-Ưu điểm: Phương pháp này được thiết lập tốt và phù hợp cho sản xuất quy mô lớn.
- Nhược điểm: Kiểm soát độ tinh khiết của bột kết quả có thể là một thách thức.
2. Phương pháp pha lỏng: Phương pháp gel-sol
- Nguyên tắc: Phương pháp này liên quan đến việc hòa tan muối rượu hoặc muối vô cơ để tạo ra một giải pháp đồng nhất. Thông qua các phản ứng thủy phân và trùng hợp, một SOL được hình thành, sau đó được sấy khô và được xử lý nhiệt để thu được bột SIC.
- Ưu điểm: Quá trình này mang lại bột sic siêu mịn với kích thước hạt đồng nhất.
- Nhược điểm: Nó phức tạp hơn và phải chịu chi phí sản xuất cao hơn.
3. Phương pháp pha khí: lắng đọng hơi hóa học (CVD)
- Nguyên liệu thô: Các tiền chất khí như Silane (SIH₄) và carbon tetrachloride (CCL₄).
- Quá trình: Các khí tiền chất khuếch tán và trải qua các phản ứng hóa học trong một buồng kín, dẫn đến sự lắng đọng và hình thành SIC.
- Ưu điểm: Bột sic được sản xuất thông qua phương pháp này có độ tinh khiết cao và phù hợp cho các ứng dụng bán dẫn cao cấp.
- Nhược điểm: Thiết bị này đắt tiền và quy trình sản xuất rất phức tạp.
Các phương pháp này cung cấp các ưu điểm và nhược điểm khác nhau, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng và thang đo sản xuất khác nhau.
Semicorex cung cấp độ tinh khiết caoBột silicon cacbua. Nếu bạn có bất kỳ yêu cầu hoặc cần chi tiết bổ sung, xin vui lòng không ngần ngại liên lạc với chúng tôi.
Liên hệ với điện thoại # +86-13567891907
Email: sales@semiaorex.com