सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक क्या हैं?

आज के उछाल वाले अर्धचालक उद्योग में, अर्धचालक सिरेमिक घटकों ने अपने अद्वितीय गुणों के कारण अर्धचालक उपकरणों में एक महत्वपूर्ण स्थान हासिल किया है। आइए इन महत्वपूर्ण घटकों में तल्लीन करें।

Ⅰ।अर्धचालक सिरेमिक घटकों में किन सामग्रियों का उपयोग किया जाता है?

(1) ‌alumina सिरेमिक (al₂o₃) ‌

एल्यूमिना सिरेमिक सिरेमिक घटकों के निर्माण के लिए "वर्कहॉर्स" हैं। वे उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों, अल्ट्रा-हाई पिघलने वाले बिंदुओं और कठोरता, संक्षारण प्रतिरोध, मजबूत रासायनिक स्थिरता, उच्च प्रतिरोधकता और बेहतर विद्युत इन्सुलेशन का प्रदर्शन करते हैं। वे आमतौर पर पॉलिशिंग प्लेटों, वैक्यूम चक, सिरेमिक हथियारों और इसी तरह के भागों को बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

(२) ‌aluminum नाइट्राइड सिरेमिक (ALN) ‌

एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक में उच्च तापीय चालकता, एक थर्मल विस्तार गुणांक जो सिलिकॉन, और कम ढांकता हुआ स्थिर और हानि है। उच्च पिघलने बिंदु, कठोरता, थर्मल चालकता और इन्सुलेशन जैसे फायदों के साथ, वे मुख्य रूप से गर्मी-अवसादशील सब्सट्रेट, सिरेमिक नलिका और इलेक्ट्रोस्टैटिक चक में उपयोग किए जाते हैं।

(३) ‌yttria सिरेमिक (y₂o₃) ‌ ‌

Yttria सिरेमिक एक उच्च पिघलने बिंदु, उत्कृष्ट रासायनिक और फोटोकैमिकल स्थिरता, कम फोनन ऊर्जा, उच्च तापीय चालकता और अच्छी पारदर्शिता का दावा करता है। सेमीकंडक्टर उद्योग में, उन्हें अक्सर एल्यूमिना सिरेमिक के साथ जोड़ा जाता है - उदाहरण के लिए, सिरेमिक खिड़कियों का उत्पादन करने के लिए एल्यूमिना सिरेमिक पर Yttria कोटिंग्स को लागू किया जाता है।

(४) ‌silicon नाइट्राइड सेरामिक्स (si₃n₄) ‌

सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक एक उच्च पिघलने बिंदु, असाधारण कठोरता, रासायनिक स्थिरता, कम थर्मल विस्तार गुणांक, उच्च तापीय चालकता और मजबूत थर्मल शॉक प्रतिरोध की विशेषता है। वे 1200 डिग्री सेल्सियस से नीचे उत्कृष्ट प्रभाव प्रतिरोध और शक्ति बनाए रखते हैं, जिससे वे सिरेमिक सब्सट्रेट, लोड-असर हुक, पोजिशनिंग पिन और सिरेमिक ट्यूब के लिए आदर्श बनाते हैं।

(५) ‌Silicon कार्बाइड सिरेमिक (SIC) ‌

सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक, गुणों में हीरे जैसा दिखता है, हल्के, अल्ट्रा-हार्ड और उच्च शक्ति वाली सामग्री हैं। असाधारण व्यापक प्रदर्शन, पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध के साथ, वे व्यापक रूप से वाल्व सीटों, स्लाइडिंग बीयरिंग, बर्नर, नोजल और हीट एक्सचेंजर्स में उपयोग किए जाते हैं।

(६) ‌zirconia सिरेमिक (Zro) ‌ ‌

Zirconia सिरेमिक उच्च यांत्रिक शक्ति, गर्मी प्रतिरोध, एसिड/क्षार प्रतिरोध और उत्कृष्ट इन्सुलेशन प्रदान करता है। जिरकोनिया सामग्री के आधार पर, उन्हें वर्गीकृत किया गया है:

● सटीक सिरेमिक (99.9%से अधिक की सामग्री, एकीकृत सर्किट सब्सट्रेट और उच्च-आवृत्ति इंसुलेटिंग सामग्री के लिए उपयोग की जाती है)।

● साधारण सिरेमिक (सामान्य-उद्देश्य वाले सिरेमिक उत्पादों के लिए)।

Ⅱ।अर्धचालक सिरेमिक घटकों की संरचनात्मक विशेषताएं

(१) ‌dense सेरामिक्स ‌

सेमीकंडक्टर उद्योग में घने सिरेमिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। वे छिद्रों को कम करके डेंसिफिकेशन प्राप्त करते हैं और प्रतिक्रिया सिंटरिंग, दबाव रहित सिंटरिंग, लिक्विड-फेज सिंटरिंग, हॉट प्रेसिंग और हॉट आइसोस्टैटिक प्रेस जैसे तरीकों के माध्यम से तैयार किए जाते हैं।

(२) ousporous सेरामिक्स ‌

घने सिरेमिक के विपरीत, झरझरा सिरेमिक में voids की एक नियंत्रित मात्रा होती है। वे pore आकार द्वारा microporous, mesoporous और macroporous सिरेमिक में वर्गीकृत किए जाते हैं। कम थोक घनत्व, हल्के संरचना, बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र, प्रभावी निस्पंदन/थर्मल इन्सुलेशन/ध्वनिक भिगोना गुण, और स्थिर रासायनिक/भौतिक प्रदर्शन के साथ, वे अर्धचालक उपकरणों में विभिन्न घटकों के निर्माण के लिए उपयोग किए जाते हैं।

Ⅲ।अर्धचालक सिरेमिक कैसे बनते हैं?

सिरेमिक उत्पादों के लिए विभिन्न मोल्डिंग विधियाँ हैं, और अर्धचालक सिरेमिक भागों के लिए आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले मोल्डिंग तरीके इस प्रकार हैं:

Ⅳ।अर्धचालक सिरेमिक घटक sintering विधियाँ ‌

1.Solid- राज्य sintering‌

तरल चरणों के बिना द्रव्यमान परिवहन के माध्यम से घनत्व को प्राप्त करता है, उच्च शुद्धता वाले सिरेमिक के लिए उपयुक्त है।

2.liquid-phase sintering‌

घनत्व को बढ़ाने के लिए क्षणिक तरल चरणों का उपयोग करता है, लेकिन अनाज सीमा कांच के चरणों को जोखिम में डालता है जो उच्च तापमान प्रदर्शन को नीचा दिखाते हैं।

3. अपने आप को उच्च तापमान संश्लेषण (SHS) ‌-

तेजी से संश्लेषण के लिए एक्सोथर्मिक प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करता है, विशेष रूप से गैर-स्टोइकोमेट्रिक यौगिकों के लिए प्रभावी।

4. microwave sintering‌

एक समान हीटिंग और तेजी से प्रसंस्करण को सक्षम करता है, सबमीक्रॉन-स्केल सेरामिक्स में यांत्रिक गुणों में सुधार करता है।

5.spark प्लाज्मा सिंटरिंग (एसपीएस) ‌

उच्च-प्रदर्शन सामग्री के लिए आदर्श, अल्ट्राफास्ट घनत्व के लिए स्पंदित विद्युत धाराओं और दबाव को जोड़ती है।

6. ‌flash sintering‌

दबाए गए अनाज की वृद्धि के साथ कम तापमान घनत्व को प्राप्त करने के लिए विद्युत क्षेत्रों को लागू करता है।

7.cold sintering‌

कम तापमान के समेकन के लिए क्षणिक सॉल्वैंट्स और दबाव का उपयोग करता है, तापमान-संवेदनशील सामग्री के लिए महत्वपूर्ण।

8. ‌oscillatory दबाव sintering‌

गतिशील दबाव के माध्यम से घनत्व और इंटरफेसियल शक्ति को बढ़ाता है, अवशिष्ट पोरसिटी को कम करता है