고순도 탄화규소 분말 합성

SiC는 어떻게 반도체 분야에서 두각을 나타냅니까? 

이는 주로 2.3~3.3eV 범위의 탁월한 넓은 밴드갭 특성으로 인해 고주파, 고전력 전자 장치 제조에 이상적인 재료입니다. 이 기능은 전자 신호를 위한 넓은 고속도로를 건설하여 고주파 신호의 원활한 통과를 보장하고 보다 효율적이고 신속한 데이터 처리 및 전송을 위한 견고한 기반을 마련하는 것에 비유될 수 있습니다.

2.3~3.3eV 범위의 넓은 밴드갭이 핵심 요소이므로 고주파, 고전력 전자 장치에 이상적입니다. 이는 마치 전자 신호를 위해 광활한 고속도로가 포장되어 전자 신호가 방해받지 않고 이동할 수 있도록 하여 데이터 처리 및 전송의 효율성과 속도를 향상시킬 수 있는 견고한 기반을 구축하는 것과 같습니다.

3.6 ~ 4.8 W·cm⁻¹·K⁻²에 도달할 수 있는 높은 열 전도성. 이는 전자 장치의 효율적인 냉각 "엔진" 역할을 하여 열을 빠르게 발산할 수 있음을 의미합니다. 결과적으로, SiC는 방사선 및 부식에 대한 내성이 요구되는 까다로운 전자 장치 응용 분야에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 우주 탐험에서 우주선 방사선 문제에 직면하든, 열악한 산업 환경에서 부식성 침식을 처리하든, SiC는 안정적으로 작동하고 확고한 상태를 유지할 수 있습니다.

1.9 ~ 2.6 × 107 cm·s⁻1 범위의 높은 캐리어 포화 이동도. 이 기능은 반도체 영역에서의 응용 가능성을 더욱 넓히고 장치 내에서 전자의 신속하고 효율적인 이동을 보장함으로써 전자 장치의 성능을 효과적으로 향상시켜 보다 강력한 기능을 달성하기 위한 강력한 지원을 제공합니다.

SiC(탄화규소) 결정 소재 개발의 역사는 어떻게 발전해 왔나요? 

SiC 결정 재료의 개발을 되돌아보는 것은 과학 기술 진보의 책의 페이지를 넘기는 것과 같습니다. 1892년 초에 Acheson은 합성 방법을 발명했습니다.SiC 분말실리카와 탄소로부터 SiC 재료 연구를 시작했습니다. 그러나 당시 얻은 SiC 소재는 순도와 크기가 제한되어 있어 포대기를 입은 유아처럼 무한한 잠재력을 갖고 있지만 지속적인 성장과 개선이 필요했습니다.

Lely가 승화 기술을 통해 상대적으로 순수한 SiC 결정을 성공적으로 성장시킨 것은 1955년으로, SiC 역사에 중요한 이정표를 세웠습니다. 그러나 이 방법으로 얻은 SiC 판상 소재는 크기가 작고, 마치 고르지 못한 병사들의 무리처럼 성능 편차가 커서 고급 응용 분야에서 강력한 전투력을 형성하기 어렵다는 문제점이 있었다.

Tairov와 Tsvetkov가 Lely의 방법을 기반으로 종자 결정을 도입하고 온도 구배를 신중하게 설계하여 물질 이동을 제어한 것은 1978년에서 1981년 사이였습니다. 현재 개선된 Lely 방법 또는 종자 보조 승화(PVT) 방법으로 알려진 이 혁신적인 움직임은 SiC 결정 성장의 새로운 여명을 가져왔고, SiC 결정의 품질 및 크기 제어를 크게 향상시키며, SiC 결정 성장을 위한 견고한 기반을 마련했습니다. SiC는 다양한 분야에 폭넓게 적용됩니다.

SiC 단결정 성장의 핵심요소는 무엇인가? 

SiC 분말의 품질은 SiC 단결정의 성장 과정에서 중요한 역할을 합니다. 사용시β-SiC 분말SiC 단결정을 성장시키기 위해 α-SiC로의 상전이가 발생할 수 있습니다. 이러한 전이는 섬세한 화학적 균형 작용과 마찬가지로 증기상의 Si/C 몰비에 영향을 미칩니다. 일단 파괴되면 결정 성장은 건물 전체가 기울어지는 기초의 불안정성과 유사하게 부정적인 영향을 받을 수 있습니다.

이는 주로 SiC 분말에서 나오며, 이들 사이에는 밀접한 선형 관계가 존재합니다. 즉, 분말의 순도가 높을수록 단결정의 품질이 좋아진다. 따라서 고순도 SiC 분말을 준비하는 것이 고품질 SiC 단결정을 합성하는 열쇠가 됩니다. 이를 위해서는 분말 합성 과정에서 불순물 함량을 엄격하게 제어하여 모든 "원료 분자"가 높은 기준을 충족하여 결정 성장을 위한 최상의 기반을 제공하도록 해야 합니다.

합성 방법은 무엇입니까고순도 SiC 분말? 

현재 고순도 SiC 분말을 합성하는 데에는 증기상, 액체상, 고체상 방법의 세 가지 주요 접근 방식이 있습니다.

CVD(Chemical Vapor Deposition) 및 플라즈마 방법을 포함하여 가스 소스의 불순물 함량을 교묘하게 제어합니다. CVD는 고온 반응의 "마법"을 활용하여 초미세, 고순도 SiC 분말을 얻습니다. 예를 들어, (CH₃)₂SiCl₂를 원료로 사용하여 1100~1400℃의 온도에서 "로"에서 고순도, 저산소 나노 탄화규소 분말을 성공적으로 제조합니다. 마치 예술 작품을 정교하게 조각하는 것과 같습니다. 미세한 세계. 반면에 플라즈마 방법은 SiC 분말의 고순도 합성을 달성하기 위해 고에너지 전자 충돌의 힘에 의존합니다. 마이크로파 플라즈마를 사용하여 테트라메틸실란(TMS)을 반응 가스로 사용하여 고에너지 전자의 "충격" 하에서 고순도 SiC 분말을 합성합니다. 기상법은 고순도를 얻을 수 있지만 비용이 비싸고 합성 속도가 느리기 때문에 숙련된 장인이 많은 비용을 들여 작업을 느리게 하여 대규모 생산의 요구를 충족시키기가 어렵습니다.

액상법 중 졸-겔법이 우수하며, 고순도 합성이 가능함SiC 분말. 공업용 실리콘졸과 수용성 페놀수지를 원료로 고온에서 열탄소환원반응을 진행하여 궁극적으로 SiC 분말을 얻습니다. 그러나 액상법 역시 가시덤불처럼 높은 비용과 복잡한 합성 과정이라는 문제에 직면해 있어 목표는 달성할 수 있지만 난제로 가득 차 있다.

이러한 방법을 통해 연구자들은 SiC 분말의 순도와 수율을 향상시키기 위해 지속적으로 노력하고 있으며 탄화규소 단결정 성장 기술을 더 높은 수준으로 끌어올리고 있습니다.

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