Gốm silicon cacbua là gì?

Trong ngành công nghiệp bán dẫn đang bùng nổ ngày nay, các thành phần gốm bán dẫn đã đảm bảo một vị trí quan trọng trong thiết bị bán dẫn do các đặc tính độc đáo của chúng. Hãy để đào sâu vào các thành phần quan trọng này.

.Những vật liệu nào được sử dụng trong các thành phần gốm bán dẫn?

(1) ‌alumina gốm sứ (al₂o₃)

Gốm Alumina là "công việc" để sản xuất các thành phần gốm. Chúng thể hiện các tính chất cơ học tuyệt vời, các điểm nóng chảy cực cao và độ cứng, khả năng chống ăn mòn, độ ổn định hóa học mạnh, điện trở suất cao và cách điện vượt trội. Chúng thường được sử dụng để chế tạo các tấm đánh bóng, chuck chân không, cánh tay gốm và các bộ phận tương tự.

(2) ‌aluminum nitride gốm sứ (ALN)

Gốm sứ nhôm nitride có độ dẫn nhiệt cao, hệ số giãn nở nhiệt phù hợp với silicon, và hằng số điện môi thấp và mất. Với những ưu điểm như điểm nóng chảy cao, độ cứng, độ dẫn nhiệt và cách nhiệt, chúng chủ yếu được sử dụng trong các chất nền phân tán nhiệt, vòi phun gốm và mâm cặp tĩnh điện.

(3) ‌yttria gốm sứ (y₂o₃)

Gốm Yttria tự hào có điểm nóng chảy cao, độ ổn định hóa học và quang hóa tuyệt vời, năng lượng phonon thấp, độ dẫn nhiệt cao và độ trong suốt tốt. Trong ngành công nghiệp bán dẫn, chúng thường được kết hợp với gốm alumina, ví dụ, lớp phủ Yttria được áp dụng cho gốm sứ alumina để sản xuất các cửa sổ gốm.

(4) ‌Silicon nitride gốm sứ (Si₃n₄)

Gốm silicon nitride được đặc trưng bởi điểm nóng chảy cao, độ cứng đặc biệt, độ ổn định hóa học, hệ số giãn nở nhiệt thấp, độ dẫn nhiệt cao và khả năng chống sốc nhiệt mạnh. Họ duy trì khả năng chống va đập nổi bật và sức mạnh dưới 1200 ° C, làm cho chúng trở nên lý tưởng cho chất nền gốm, móc chịu tải, ghim định vị và ống gốm.

(5) ‌ silicon gốm cacbua (sic) ‌

Gốm silicon cacbua, giống như kim cương trong các tính chất, là các vật liệu nhẹ, siêu cứng và cường độ cao. Với hiệu suất toàn diện đặc biệt, khả năng chống mài mòn và khả năng chống ăn mòn, chúng được sử dụng rộng rãi trong ghế van, vòng bi trượt, đầu đốt, vòi phun và trao đổi nhiệt.

(6) ‌zirconia gốm sứ (ZRO₂)

Gốm Zirconia cung cấp cường độ cơ học cao, khả năng chịu nhiệt, kháng axit/kiềm và cách nhiệt tuyệt vời. Dựa trên nội dung Zirconia, chúng được phân loại thành:

● Gốm sứ chính xác (nội dung vượt quá 99,9%, được sử dụng cho chất nền mạch tích hợp và vật liệu cách điện tần số cao).

● Gốm sứ thông thường (đối với các sản phẩm gốm đa năng).

.Đặc điểm cấu trúc của các thành phần gốm bán dẫn

(1) ‌ gốm sứ ‌

Gốm dày đặc được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp bán dẫn. Chúng đạt được mật độ bằng cách giảm thiểu lỗ chân lông và được chuẩn bị thông qua các phương pháp như thiêu kết phản ứng, thiêu kết không áp lực, thiêu kết pha lỏng, ép nóng và ép đẳng nhiệt nóng.

(2) ‌porous gốm sứ

Trái ngược với gốm sứ dày đặc, gốm xốp chứa một khối lượng khoảng trống được kiểm soát. Chúng được phân loại theo kích thước lỗ rỗng thành gốm sứ vi mô, trung mô và macropious. Với mật độ khối lượng thấp, cấu trúc nhẹ, diện tích bề mặt riêng lớn, các đặc tính lọc/cách nhiệt hiệu quả/giảm xóc âm thanh và hiệu suất hóa học/vật lý ổn định, chúng được sử dụng để sản xuất các thành phần khác nhau trong thiết bị bán dẫn.

.Gốm sứ bán dẫn được hình thành như thế nào?

Có nhiều phương pháp đúc khác nhau cho các sản phẩm gốm và các phương pháp đúc thường được sử dụng cho các bộ phận gốm bán dẫn như sau:

.Phương pháp thiêu kết thành phần gốm bán dẫn

1.‌Solid trạng thái thiêu kết

Đạt được mật độ thông qua vận chuyển khối lượng mà không có pha lỏng, phù hợp với gốm sứ tinh khiết cao.

2.‌Liquid-giai đoạn thiêu kết

Sử dụng các pha lỏng thoáng qua để tăng cường mật độ nhưng rủi ro các pha thủy tinh ranh giới làm giảm hiệu suất nhiệt độ cao.

3. Tổng hợp nhiệt độ cao (SHS)

Dựa vào các phản ứng tỏa nhiệt để tổng hợp nhanh, đặc biệt hiệu quả đối với các hợp chất không stoichiometric.

4.‌microwave thiêu kết‌

Cho phép sưởi ấm đồng đều và xử lý nhanh chóng, cải thiện các tính chất cơ học trong gốm sứ quy mô subicron.

5.‌spark thiêu kết huyết tương (SPS)

Kết hợp các dòng điện xung và áp suất để tăng mật độ cực nhanh, lý tưởng cho các vật liệu hiệu suất cao.

6.‌flash Sintering‌

Áp dụng các điện trường để đạt được mật độ nhiệt độ thấp với sự phát triển của hạt bị ức chế.

7.‌cold Sintering‌

Sử dụng dung môi thoáng qua và áp lực để hợp nhất nhiệt độ thấp, quan trọng đối với các vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ.

8. ‌ pressure áp suất thiêu kết ‌

Tăng cường mật độ và cường độ giao thoa thông qua áp suất động, giảm độ xốp còn lại‌