Silicio karbido gamintojai, kaip pagerinti silicio karbido grynumą?
Nov 12, 2024Palik žinutę
Kaip pagerinti silicio karbido grynumą?
Siekiant pagerinti silicio karbido grynumą, reikia pradėti žaliavų parinkimą, gamybos procesą, reakcijos sąlygas, gryninimo procesą ir kitus aspektus, siekiant sumažinti priemaišų kiekį ir pagerinti reakcijos efektyvumą. Toliau pateikiami keli įprasti būdai, kaip pagerinti silicio karbido grynumą:
Kaip pagerinti silicio karbido grynumą?1. Pasirinkite didelio grynumo žaliavas
Pagrindinės silicio karbido žaliavos yra kvarcinis smėlis (SiO₂) ir anglis (pvz., anglies koksas arba naftos koksas). Didelio grynumo kvarcinio smėlio ir anglies žaliavų pasirinkimas gali žymiai sumažinti priemaišų šaltinį gamybos procese.
Kvarcinis smėlis turėtų būti parenkamas su didelio grynumo ir mažai priemaišų mineralais, o anglies šaltinio medžiagos (pvz., naftos koksas) taip pat turėtų būti parinktos su mažai pelenų, mažai sieros ir mažai fosforo.
Kaip pagerinti silicio karbido grynumą?2. Optimizuoti gamybos procesą
Silicio karbidas paprastai gaminamas karboterminiu redukciniu būdu, tai yra, kvarcinis smėlis ir anglis kaitinami iki maždaug 2000 ° C elektrinėje krosnyje, kad susidarytų silicio karbidas. Proceso parametrų, tokių kaip temperatūra, laikas ir atmosfera, optimizavimas gali sumažinti priemaišų susidarymą.
Kontroliuojant reakcijos temperatūrą ir palaikant stabilią atmosferą (pvz., apsaugą nuo inertinių dujų), galima sumažinti šalutinių produktų ir priemaišų susidarymą ir pagerinti silicio karbido grynumą.
Kaip pagerinti silicio karbido grynumą?3. Pakartotinis sukepinimo valymas
Po vienkartinio sukepinimo silicio karbide vis dar gali būti priemaišų ir nesureagavusių žaliavų. Daugkartinio sukepinimo būdu galima toliau pašalinti priemaišas ir neužbaigtas reakcijos likučius, taip pat pagerinti silicio karbido grynumą.
Šis metodas ypač tinka gaminant didelio grynumo silicio karbido miltelius, skirtus specialioms sritims, tokioms kaip puslaidininkiai, saulės energija ir kt.
Kaip pagerinti silicio karbido grynumą?4. Apdorojimas rūgštimis ir šarmais
Silicio karbidą mirkant su rūgštimis (pvz., druskos rūgštimi, azoto rūgštimi, vandenilio chlorido rūgštimi) ir bazėmis (pvz., natrio hidroksidu), paviršiuje ir viduje gali būti pašalintos metalo priemaišos (pvz., geležis, aliuminis ir kt.) ir oksidai.
Apdorojimas rūgštimi dažnai yra pagrindinis žingsnis ruošiant didelio grynumo silicio karbidą, ypač fotoelektrinį ir puslaidininkinį silicio karbidą. Po apdorojimo jį reikia kruopščiai nuplauti grynu vandeniu, kad būtų pašalintos rūgštys ir šarmų komponentai.
Kaip pagerinti silicio karbido grynumą?5. Chloravimas aukštoje temperatūroje
Chlorinimas aukštoje temperatūroje yra veiksmingas būdas pašalinti nešvarumus. Įvedus chloro dujas arba anglies tetrachloridą aukštoje temperatūroje, priemaišos (tokios kaip geležis, aliuminis, kalcis ir kt.) gali virsti lakiuoju chloridu ir išgaruoti, taip pagerinant silicio karbido grynumą.
Šis metodas dažnai naudojamas ypač didelio grynumo silicio karbido milteliams gaminti, tačiau reikia kontroliuoti reakcijos sąlygas, kad pats silicio karbidas nebūtų chlorintas.
Kaip pagerinti silicio karbido grynumą?6. Fizinio atskyrimo metodas
Magnetinės priemaišos, tokios kaip geležis ir titanas, gali būti pašalintos fizinio atskyrimo metodais, tokiais kaip magnetinis atskyrimas ir atskyrimas gravitacijos būdu. Šios priemaišos gali būti įtrauktos į silicio karbido gamybos procesą ir gali būti veiksmingai sumažintos fizikiniais metodais.
Fizinis atskyrimas paprastai naudojamas kaip išankstinio apdorojimo metodas, kurį geriau naudoti kartu su cheminiais metodais tolesniame gryninimo procese.
Kaip pagerinti silicio karbido grynumą?7. Itin smulkus šlifavimas ir sijojimas
Itin smulkus silicio karbido šlifavimas ir sijojimas gali veiksmingai pašalinti dideles priemaišų daleles. Itin smulkus šlifavimas ir sukepinimas aukštoje temperatūroje gali veiksmingai sumažinti priemaišas ir pagerinti produkto grynumą.
Itin smulkūs milteliai pasižymi dideliu grynumu ir yra labiau tinkami naudoti su griežtais dalelių dydžio ir grynumo reikalavimais elektroninėse medžiagose, optikoje ir kitose srityse.
Kaip pagerinti silicio karbido grynumą?8. Nusodinimas garais (CVD)
Itin didelio grynumo silicio karbido plėveles galima paruošti nusodinant garais, aukštoje temperatūroje ant pagrindo paviršiaus nusodinant silicio karbidą naudojant dujų šaltinį, pvz., silaną.
Šis metodas tinka didelio grynumo silicio karbido plonoms plėvelėms puslaidininkiniams įrenginiams ir optoelektronikai gaminti, tačiau kaina yra didelė, o išeiga nedidelė, daugiausia didelės pridėtinės vertės gaminiams.
Kaip pagerinti silicio karbido grynumą?9. Plazminis valymas
Naudojant aukštą temperatūrą ir stiprią plazmos redukcijos aplinką, kai kurios silicio karbido priemaišos gali būti pašalintos, ypač oksidų ir sulfidų priemaišos.
Plazminis valymas paprastai tinka naudoti gaminant itin didelio grynumo silicio karbidą, nes dėl brangios įrangos jis dažniausiai naudojamas mažo masto didelio grynumo silicio karbido gamybai.
Kaip pagerinti silicio karbido grynumą?Apibendrinant
Silicio karbido grynumo gerinimo metodas yra įvairus, pasirenkant labai grynas žaliavas, optimizavimo procesą, apdorojimą rūgštimi, chloravimą aukštoje temperatūroje, fizinį atskyrimą ir kitus metodus, priemaišas galima palaipsniui pašalinti ir galima gauti grynumo silicio karbidą. Tam tikriems tikslams (pvz., puslaidininkiams, optoelektroniniams įtaisams ir kt.) gali prireikti derinti kelis valymo būdus, kad būtų pasiekti griežti grynumo reikalavimai.
Jei susidomėjote, susisiekite su mumis žemiau.
