תהליך סינתזה של אבקת סיליקון בטוהר גבוה
הסרטים הדקים הופקדו ב- 1250 ~ 1350 ℃ על ידי תצהיר אדים כימיים עם גרפיט פתית כמצע ומתיל כלוראלקאן/מימן כגז תגובה וגז נושאת. לאחר מכן, אבקות הסיליקון בטוהר גבוה בגודל חלקיקים של 200 ~ 1200 מיקרון התקבלו על ידי חמצון, כבישה ועיגוב.
למרות שאבקת הסיליקון בטוהר ובטוהר גבוהה הוכנה בשיטה זו, התהליך שלאחר מכן היה מסובך, חומר הגלם היה יקר והתשואה הייתה נמוכה.
W. Zhu et al. ייצר אבקות עדינות במיוחד וטוהר גבוה ב 1200 ~ 1400 ℃ על ידי תצהיר אדי כימי, תוך שימוש בסילאן ואצטילן כגזי תגובה ומימן כגז נושא.
באמצעות הקסמתילסילן כמקור תגובה ומימן וארגון כגז נושא, Anaguta et al. הכין גם אבקת סיליקון בטוהר גבוה וטוהר גבוה על ידי תצהיר אדים כימיים ב 1050 ~ 1250 ℃.
שתי הקבוצות השתמשו בתצהיר אדים כימיים (CVD) כדי לייצר אבקות סיליקון בטוהר גבוה ממקורות גז אורגני. עם זאת, זוהי אבקת אולטרה -דקה ננו -מיוצרת. למרות שהטוהר גבוה, לא קל לאסוף אותו, ואינו מתאים לייצור המוני של אבקת סיליקון טהורה במיוחד, שאינה תורמת להתפתחות התיעוש המאוחר יותר.
שיטת ייצור לתיבת הילוכים אוטומטית
בשיטה זו, אבקת סיליקה ופחמן שחור שימשו כחומרי גלם, ופעילים אחרים נוספו לייצור אבקה ישירות ב 1000 ~ 1150 ℃. הכנסת הזרז תשפיע בהכרח על טוהר ואיכות אבקת הסיליקון בטוהר גבוה.
לכן, חוקרים רבים הציעו שיטת סינתזה של התפשטות עצמית משופרת על בסיס זה. השיפור העיקרי הוא להימנע מהכנסת מפעילים ולהבטיח תגובות ייצור רציפות ויעילות על ידי הגדלת טמפרטורת הייצור וחימום רציף.
כבר בשנת 1999, יפן עם אתיל אוסיליקט כמקור סיליקון, שרף פנולי כמקור פחמן, בטווח של 1700 ~ 2000 ℃ בשיטת בעירה לייצור גודל חלקיקים של 10 ~ 500 מיקרומטר אבקה, חלק המסה של תכולת הטומאה היא פחות מ 0.5 × 10-6.
עם זאת, המגיבים של שיטה זו משתמשים בחומר אורגני, כך שעלות חומרי הגלם גבוהה, מה שאינו תורם לייצור בקנה מידה גדול של אבקת סיליקון טהורה. חוקרים במכון שנחאי לחקר הסיליקון, האקדמיה הסינית למדעים, ייצרו 99.9 אחוזים ו 99.999 אחוז שברי מסה באטמוספירה של ארגון בטמפרטורות גבוהות.
ואח '. השתמשו בפחמן פעיל (גודל חלקיקים 20-100 מיקרון) וגרפיט פתית (גודל חלקיקים 5-25 מיקרון) כמקורות פחמן (חלק מסה 99.9%) וסיליקון טוהר גבוה כמקורות סיליקון (גודל חלקיקים 10-270 מיקרון, שברי המסה 99.999 %) בהתאמה.
אבקת סיליקון בטוהר גבוה הוכנה בתנור חיטוי ואקום מתחת לאטמוספירה של ארגון ב 1900 ℃. התוצאות מראות כי טוהר אבקת הסיליקון בוואקום גבוה יותר מזה של גז המוביל. בנוסף, אבקת הסיליקון בטוהר גבוה המיוצר תחת ואקום גבוה משמשת לגידול קריסטל יחיד. התוצאות מראות שלגבישים הבודדים שגדלו יש טוהר גבוה ותכונות בידוד למחצה מצוינות, העומדות בדרישות המצעים הבידוד למחצה למכשירים קשורים. צפי לטכנולוגיית ייצור אבקה בטוהר גבוה
ייצור משופר של התפשטות עצמית הוא שיטה נפוצה לגידול גבישים בודדים במעבדה בגלל עלות חומרי הגלם הנמוכה והתהליך הפשוט שלה. נמצא כי לפרמטרים שונים של תהליך הייצור יש השפעה מסוימת על מוצרי הייצור.
כיום, יש צורך לחזק את המחקר בהיבטים הבאים:
1. מנגנון הייצור של אבקת סיליקון בטוהר גבוה נחקר לעומק, במיוחד התיאוריה הבסיסית של בקרה יעילה של פרמטרים כגון גודל החלקיקים, צורתם, חלוקת גודל החלקיקים וטוהר.
2. כיצד לחזק עוד יותר את המחקר לשיפור אבקת הסיליקון בטוהר גבוה של תיבת הילוכים אוטומטית, על מנת להכין אבקה בטוהר גבוה באיכות טובה וטוהר גבוה, המתאימה לצמיחת קריסטל בודד על בסיס עלות נמוכה ותהליך פשוט, ובכך לשפר ביעילות את איכות הצמיחה של מצע גביש בודד SiC, לקדם את פיתוח תעשיית ציוד היישום בסין.
