Wat is silisiumkarbide sic coating?

Ⅰ. Wat is silisiumkarbid (SiC)?

Silisiumkarbid (SiC) is in gearstalde healgeleider dy't bestiet út silisium (Si) en koalstof (C). Yn syn suvere foarm is it in ekstreem hurd, syntetysk kristallijn materiaal. SiC kin bestean yn in oantal ferskillende kristalstrukturen (neamd polytypen, lykas 4H-SiC, 6H-SiC, 3C-SiC), elk mei wat ferskillende eigenskippen. Foar coatingtapassingen wurdt SiC typysk oanbrocht as in tinne film op in substraatmateriaal om te profitearjen fan syn winsklike oerflakeigenskippen.

In SiC-coating is in laach silisiumkarbid dy't op it oerflak fan in oar materiaal ôfset wurdt. Dizze coatings binne ûntworpen om it ûnderlizzende substraat te beskermjen tsjin rûge omjouwings, de prestaasjes te ferbetterjen of de libbensdoer te ferlingjen. SiC-coatings wurde ôfset mei ferskate metoaden, ynklusyf gemyske dampôfsetting (CVD), fysike dampôfsetting (PVD) en plasmaspuiten. De kar fan metoade hinget ôf fan 'e winske coatingdikte, uniformiteit en substraatmateriaal.

CVD SIC FILM KRISTALSTRUKTUER

Ⅱ. Fysyske eigenskippen fan silisiumkarbid SiC

SiC hat in yndrukwekkende rige fysike eigenskippen dy't it geskikt meitsje foar in ferskaat oan easken tapassingen, benammen as in coatingmateriaal.

Dizze eigenskippen, benammen de hurdens, hege temperatuerstabiliteit en gemyske inertheid, meitsje SiC in ideale kar foar gebrûk as in beskermjende coating yn rûge yndustriële omjouwings.

Ⅲ. De meast brûkte ôfsettingssubstraten foar SiC-coating?

Silisiumkarbide (SiC) coatings wurde in soad brûkt yn ferskate yndustriële fjilden fanwegen har poerbêste fysike en gemyske eigenskippen, benammen yn 'e healgeleideryndustry, dy't strange easken hat oan materiaalprestaasjes. It kiezen fan it juste substraatmateriaal is krúsjaal om de prestaasjes en duorsumens fan ... te garandearjen SiC-coatingsDe folgjende binne guon faak brûkte ôfsettingssubstraten foar SiC-coatings:

1. Grafyt:

Reden: Grafyt is in tige gewoan substraat foar SiC-coatings, benammen op guon ûnderdielen yn hege-temperatuer tapassingen en de healgeleider yndustry (lykas kachels, boaten en susceptors). Grafyt hat goede hege-temperatuer stabiliteit en geliedingsfermogen, en is relatyf oerienkommen mei de koëffisjint fan termyske útwreiding (CTE) fan SiC, wat helpt om termyske stress te ferminderjen. Derneist, SiC-coatings kin de oksidaasjebestriding, korrosjebestriding en wearzebestriding fan grafytûnderdielen signifikant ferbetterje, en dieltsjegeneraasje ferminderje.

Tapassingsgebieten: ûnderdielen fan healgeleiderapparatuer (MOCVD-susceptors, epitaksiale ovenûnderdielen), ovenûnderdielen foar hege temperatueren, raketdüsen, ensfh.

2. Keramyske materialen (keramyk):

Aluminiumoxide (Al₂O₃): Relatyf lege kosten, goede isolaasje en in bepaalde meganyske sterkte. In SiC-coating kin de slijtvastheid en gemyske korrosjebestriding ferbetterje.

Silisiumnitride (Si₃N₄): Hege sterkte, hege taaiheid en goede termyske skokbestindigens. SiC-coating kin de oerflakhurdens en gemyske stabiliteit fierder ferbetterje.

Oare keramyk: Lykas Mullite, Boron Carbide, ensfh., selektearre neffens spesifike tapassingseasken. Yn healgeleiderprosessen hawwe keramyksubstraten mei hege suverens de foarkar om fersmoarging te foarkommen.

3. Silisium (Silisium, Si):

Reden: Yn 'e healgeleideryndustry is it gewoan om SiC-coatings direkt op silisiumwafers of silisiumkomponinten oan te bringen. Dit kin in beskermingslaach biede tsjin plasma-eroazje of as ûnderdiel fan in spesifike struktuer fan in elektroanysk apparaat. De gemyske kompatibiliteit tusken de twa is goed.

Tapassingsgebieten: komponinten foar ferwurking fan healgeleiderwafers, MEMS-apparaten.

4. Metalen en alloys:

Redenen: Guon metalen ûnderdielen moatte har wearbestindigens, korrosjebestindigens of hege temperatuerbestindigens yn spesifike omjouwings ferbetterje. It ferskil yn termyske útwreidingskoëffisjint tusken metaal en SiC is lykwols meastal grut, wat hechtingsproblemen kin feroarsaakje of stress kin generearje tidens termyske syklussen. Dêrom is in tuskenlizzende oergongslaach of in spesjaal ôfsettingsproses meastal fereaske.

Gewoane metalen substraten:

● RVS: Gebrûkt yn situaasjes dêr't korrosjebestriding en in bepaalde wearbestindigens fereaske binne.

● Molybdeen en syn legeringen: Brûkt yn hege temperatuer tapassingen fanwegen syn hegere smeltpunt en relatyf goede CTE-oerienkomst.

● Wolfraam en syn legeringen: Ek brûkt yn omjouwings mei hege temperatuer.

Tapassingsgebieten: Gemyske apparatuerkomponinten, strukturele ûnderdielen dy't bestand binne tsjin hege temperatueren, wearbestindige ûnderdielen.

5. Bulk SiC:

Reden: Soms, in spesifyk type SiC-coating (bgl. oar polytype of SiC mei in hegere suverens) wurdt ôfset op in bulk SiC-substraat om de oerflakte-eigenskippen fan in besteande SiC-komponint fierder te ferbetterjen (bgl. de suverens ferheegje, de oerflaktopografy feroarje of oerflaktedefekten reparearje).

Tapassingen: SiC-komponinten mei hege suverens yn healgeleiderapparaten (bgl. oerflakmodifikaasje fan SiC-ringen, SiC-boaten).

Wichtige faktoaren om te beskôgjen by it selektearjen fan in substraatmateriaal:

● Oerienkomst fan termyske útwreidingskoëffisjint (CTE): CTE-oerienkomst tusken substraat en coating is krúsjaal om termyske stress te ferminderjen en barsten en ôfspjalten te foarkommen, foaral ûnder omstannichheden mei temperatuerferoaringen.

● Gemyske kompatibiliteit: It substraatmateriaal moat net negatyf reagearje mei deSiC-coatingof de prosesomjouwing.

● Adhesje: De SiC-coating moat sterk oan it substraat hechte kinne. De oerflakbehanneling fan it substraat (skjinens, rûchheid) hat in grutte ynfloed op de hechting.

● Bedriuwstemperatuer: It substraatmateriaal moat de temperatuer fan it SiC-coatingôfsettingsproses en de temperatuer fan 'e definitive tapassingsomjouwing kinne wjerstean.

● Mechanyske eigenskippen: It substraat moat genôch sterkte en taaiheid hawwe om de coating te stypjen en de wurklasten te wjerstean.

● Kosten-effektiviteit: De kosten fan it substraatmateriaal binne ek in wichtige praktyske oerweging.

Ⅳ. Beperkingen fan SiC-coatings yn healgeleiderferwurking

Nettsjinsteande de talleaze foardielen fan SiC-coatings, binne d'r ek wat beheiningen yn semiconductor-tapassingen:

1. Kosten: Heechsuvere SiC-rau materialen en de spesjalisearre apparatuer en prosessen dy't nedich binne foar ôfsetting (benammen heechweardige CVD SiC) kinne SiC-coatings djoerder meitsje as guon tradisjonele alternativen. Dit kin in barriêre wêze foar guon kostengefoelige tapassingen of komponinten.

2. Brosheid: Lykas de measte keramyk is SiC ynherint bros. Hoewol it tige hurd is, is it gefoelich foar ôfbrokkeljen of barsten ûnder meganyske skokken of hege spanningskonsintraasjes. Dit fereasket soarchfâldich ûntwerp en ferwurking fan SiC-coated komponinten.

3. Ferskil yn termyske útwreidingskoëffisjint (CTE): Hoewol de CTE fan SiC relatyf stabyl is, kin de wichtige ferskil mei de CTE fan it substraatmateriaal liede ta hege ynterne spanningen tidens termyske syklusen (ferwaarming en koeling). Dit kin barsten, delaminaasje of deformaasje fan 'e coating of it substraat feroarsaakje. Soarchfâldige materiaalseleksje en ûntwerp binne nedich om dit te ferminderjen.

Útdagings foar ôfsettings:

1. Uniformiteit op komplekse geometryen: It berikken fan perfekt unifoarme SiC-coatings op grutte of kompleksfoarmige komponinten kin in útdaging wêze en kin komplekse ôfsettingstechniken en proseskontrôle fereaskje.

2. Adhesje: It garandearjen fan in sterke adhesje tusken de SiC-coating en it substraatmateriaal is krúsjaal foar de prestaasjes en libbensdoer fan 'e coating. Oerflakfoarbereiding fan it substraat is krúsjaal.

3. Spanning yn dikke lagen: As de dikte fan 'e laach tanimt, kinne ynterne spanningen opstapelje, wat kin liede ta barsten of delaminaasje.

4. Ferwurkberens: Fanwegen syn ekstreme hurdens is it ferwurkjen of modifisearjen fan SiC-coatings (of bulk SiC) nei it ôfsetten lestich en djoer, wêrfoar typysk diamantgereedschap of laserablaasjetechniken nedich binne. Dit betsjut dat komponinten faak foar it coaten hast de juste foarm ferwurke wurde moatte.

5. Defektkontrôle: It berikken fan ekstreem lege defektdichtheden (bygelyks, gaatjes, skuorren, ynklúzjes) yn SiC-coatings, foaral yn krityske tapassingen, fereasket strange proseskontrôle en foargongers mei hege suverens. Dizze defekten kinne de beskermjende eigenskippen fan 'e coating yn gefaar bringe.

It oanpakken fan dizze beheiningen omfettet typysk trochgeande R&D yn SiC-materiaalwittenskip, ôfsettingstechniken en komponintûntwerp om de prestaasjes en kosten-effektiviteit fan SiC-coatings yn 'e evoluearjende healgeleideryndustry te optimalisearjen.

Ⅴ. Wêrom kieze foar Semixlab?

Semixlab Technology Co., Ltd, oprjochte yn 2018, is in technology-basearre ûndernimming dy't him rjochtet op ûndersyk en ûntwikkeling, produksje en ferkeap fan avansearre materialen. It is in wrâldliedende fabrikant fan healgeleidermaterialen.

Semixlab rjochtet him op ûndersyk en ûntwikkeling en grutskalige produksje fan avansearre technologyen yn 'e healgeleideryndustry, lykas CVD-silisiumkarbidcoatings, CVD-tantaalkarbidcoatings, CVD Solid SiC, CVD SiC-materialen mei hege suverens, en avansearre ferpakkingsmaterialen. Semixlab set him yn foar it leverjen fan liedende oanpasbere technology- en produktoplossingen foar de healgeleidercoatingyndustry. As jo ​​​​​​produkt-/technyske problemen hawwe op it mêd fan sic-coating en ac-coating, kinne jo ús rieplachtsje.