Διαδικασία παρασκευής κρυστάλλων σπόρων σε μονοκρυσταλλική ανάπτυξη SiC 3

Επαλήθευση ανάπτυξης
Οκαρβίδιο του πυριτίου (SiC)Οι κρύσταλλοι σπόρων παρασκευάστηκαν ακολουθώντας την περιγραφόμενη διαδικασία και επικυρώθηκαν μέσω της ανάπτυξης κρυστάλλων SiC. Η πλατφόρμα ανάπτυξης που χρησιμοποιήθηκε ήταν ένας κλίβανος επαγωγής ανάπτυξης SiC που αναπτύχθηκε μόνος του με θερμοκρασία ανάπτυξης 2200℃, πίεση ανάπτυξης 200 Pa και διάρκεια ανάπτυξης 100 ώρες.

Η προετοιμασία που περιλαμβάνεται αΓκοφρέτα SiC 6 ιντσώνμε γυαλισμένες όψεις άνθρακα και πυριτίου, αόστιαομοιομορφία πάχους ≤10 μm και τραχύτητα επιφάνειας πυριτίου ≤0,3 nm. Παρασκευάστηκε επίσης ένα χαρτί γραφίτη διαμέτρου 200 mm, πάχους 500 μm, μαζί με κόλλα, οινόπνευμα και πανί χωρίς χνούδι.

ΟΓκοφρέτα SiCεπικαλύφθηκε με περιδίνηση με κόλλα στην επιφάνεια συγκόλλησης για 15 δευτερόλεπτα στα 1500 r/min.

Η κόλλα στην επιφάνεια συγκόλλησης τουΓκοφρέτα SiCστέγνωσε σε ζεστό πιάτο.

Το χαρτί γραφίτη καιΓκοφρέτα SiC(η επιφάνεια συγκόλλησης στραμμένη προς τα κάτω) στοιβάστηκαν από κάτω προς τα πάνω και τοποθετήθηκαν στον κλίβανο θερμής πίεσης κρυστάλλων σπόρων. Η θερμή συμπίεση πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με την προκαθορισμένη διαδικασία θερμής πρέσας. Το Σχήμα 6 δείχνει την επιφάνεια των κρυστάλλων του σπόρου μετά τη διαδικασία ανάπτυξης. Μπορεί να φανεί ότι η επιφάνεια των κρυστάλλων του σπόρου είναι λεία χωρίς σημάδια αποκόλλησης, υποδεικνύοντας ότι οι σπόροι κρύσταλλοι SiC που παρασκευάστηκαν σε αυτή τη μελέτη έχουν καλή ποιότητα και ένα πυκνό συνδετικό στρώμα.

Σύναψη
Λαμβάνοντας υπόψη τις τρέχουσες μεθόδους συγκόλλησης και ανάρτησης για στερέωση κρυστάλλων σπόρων, προτάθηκε μια συνδυασμένη μέθοδος συγκόλλησης και ανάρτησης. Αυτή η μελέτη επικεντρώθηκε στην προετοιμασία του φιλμ άνθρακα καιόστια/Διαδικασία συγκόλλησης χαρτιού γραφίτη που απαιτείται για αυτή τη μέθοδο, που οδηγεί στα ακόλουθα συμπεράσματα:

Το ιξώδες της κόλλας που απαιτείται για το φιλμ άνθρακα στη γκοφρέτα πρέπει να είναι 100 mPa·s, με θερμοκρασία ενανθράκωσης ≥600℃. Το βέλτιστο περιβάλλον ενανθράκωσης είναι μια ατμόσφαιρα που προστατεύεται από αργό. Εάν γίνει υπό συνθήκες κενού, ο βαθμός κενού πρέπει να είναι ≤1 Pa.

Τόσο η διαδικασία ενανθράκωσης όσο και η διαδικασία συγκόλλησης απαιτούν σκλήρυνση σε χαμηλή θερμοκρασία των συγκολλητικών ενανθράκωσης και συγκόλλησης στην επιφάνεια του πλακιδίου για την απομάκρυνση των αερίων από την κόλλα, αποτρέποντας το ξεφλούδισμα και τα ελαττώματα κενών στο συνδετικό στρώμα κατά την ενανθράκωση.

Η κόλλα συγκόλλησης για το χαρτί γκοφρέτας/γραφίτη πρέπει να έχει ιξώδες 25 mPa·s, με πίεση συγκόλλησης ≥15 kN. Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, η θερμοκρασία θα πρέπει να αυξάνεται αργά στο εύρος χαμηλής θερμοκρασίας (<120℃) για περίπου 1,5 ώρα. Η επαλήθευση της ανάπτυξης κρυστάλλων SiC επιβεβαίωσε ότι οι προετοιμασμένοι κρύσταλλοι σπόρων SiC πληρούν τις απαιτήσεις για υψηλής ποιότητας ανάπτυξη κρυστάλλων SiC, με λείες επιφάνειες κρυστάλλων σπόρων και χωρίς ιζήματα.