A szilícium-karbid kerámiák tulajdonságai és félvezető alkalmazásai

A szilícium-karbid kerámia a fejlett kerámiaanyag, amely elsősorban szénből és szilíciumból áll. A kiemelkedő teljesítményjellemzőkkel rendelkező szilícium-karbid kerámiát széles körben használják a csúcskategóriás iparágakban, beleértve a mechanikai megmunkálást, a félvezetőgyártást, a hadiipart és a repülőgépgyártást.

A szilícium-karbid kerámiák teljesítményjellemzői

1. Kivételesen nagy keménység és szilárdság

A szilícium-karbid kerámia hajlítószilárdsága általában meghaladja a 400 MPa-t, Vickers-keménysége pedig 2200 és 3300 HV között van, így kiválóan alkalmas nagy terhelésű és nagy igénybevételű üzemi körülményekhez.

2. Kiváló rugalmas modulus

A szilícium-karbid kerámia rugalmassági modulusa 400–450 GPa tartományba esik, így rendkívüli szerkezeti merevséget és minimális deformációt kínál nagy terhelési körülmények között.

3. Kiváló termikus stabilitás

A szilícium-karbid kerámiák szilárdsága kevésbé romlik, mint a hagyományos fémek és kerámiák 1400 °C-os közömbös vagy redukáló környezetben, ami kiváló teljesítményt nyújt a deformáció és a kúszás meghibásodása ellen magas hőmérsékleten és nagy terhelési helyzetekben.

4. Kiváló kémiai korrózióállóság

A szilícium-karbid kerámiák kiemelkedő korrózióállósággal rendelkeznek a legtöbb erős savval, erős lúggal, olvadt sóval és különböző korrozív gázokkal szemben. A szilícium-karbid kerámia komponensek szerkezeti integritását még akkor sem károsítja a kémiai korrózió, ha korrozív működési körülményeknek vannak kitéve.

A szilícium-karbid kerámia alkalmazásai a félvezetőiparban

1. Rézkarcoló berendezés

CVD SiC alkatrészek, mint plfókuszgyűrűk, gázzuhanyfejek, ostya szuszceptorok, az élgyűrűk kedvező elektromos vezetőképességet mutatnak, így kiválóan teljesítenek erősen korrozív és nagy energiájú plazmakörnyezetben a plazmamarató berendezésekben.

2. Litográfiai berendezések

A litográfiai eljárásokhoz nanoméretű illesztési pontosság szükséges, a litográfiai rendszerben használt alkatrészeknek pedig nagyfrekvenciás oda-vissza mozgás és mikrométer szintű precíziós szabályozás mellett kell működniük. Alacsony hőtágulású, nagy hővezető képességgel és kiváló merevséggel, szilícium-karbid kerámia alkatrészek, például ostyaasztalok ésoptikai tükrökmegőrizheti a szerkezeti integritást és minimálisra csökkentheti a hőtorzulást súlyos litográfiai környezetben, ami hatékonyan garantálja a rendszer stabil teljesítményét és nagy litográfiai pontosságát.

3. Epitaxiális növekedési berendezés (MOCVD)

Az egyenletes és sűrű CVD SiC bevonattal bevont ostyahordozók stabil és megbízható teljesítményt mutatnak. Hatékonyan elnyomják az anyagszublimációt és a részecskeszennyeződést, így nélkülözhetetlen ideális megoldást jelentenek a magas hőmérsékletű és erősen korrozív alkalmazásokhoz epitaxiális berendezésekben.