Diamond - réalta leathsheoltóirí na todhchaí

Le forbairt thapa na heolaíochta agus na teicneolaíochta agus an t-éileamh domhanda atá ag dul i méid ar ghléasanna leathsheoltacha ardfheidhmíochta agus ardéifeachtúlachta, tá ábhair fhoshraith leathsheoltóra, mar phríomhnasc teicniúil i slabhra tionscail leathsheoltóra, ag éirí níos tábhachtaí. Ina measc, tá Diamond, mar ábhar “leathsheoltóra deiridh” sa cheathrú glúin, ag éirí ina áiteanna taighde de réir a chéile agus is fearr leat margadh nua i réimse na n-ábhar foshraithe leathsheoltóra mar gheall ar a n-airíonna fisiceacha agus ceimiceacha den scoth.

Airíonna Diamond

Is criostail adamhach tipiciúil agus criostal banna comhfhiúsach é Diamond. Taispeántar an struchtúr criostail i bhFíor 1(a). Tá sé comhdhéanta den adamh meáncharbóin atá nasctha leis na trí adamh carbóin eile i bhfoirm nasc comhfhiúsach. Is é Fíor 1(b) an struchtúr aonad cille, a léiríonn tréimhsiúlacht mhicreascópach agus siméadracht struchtúrach diamaint.

Fíor 1 Diamond (a) struchtúr criostail; (b) aonad struchtúr cille

Is é Diamond an t-ábhar is deacra ar domhan, le hairíonna fisiceacha agus ceimiceacha uathúla, agus airíonna den scoth i meicnic, leictreachas agus optaic, mar a thaispeántar i bhFigiúr 2: Tá cruas ard-ard ag Diamond, atá oiriúnach d'ábhair ghearrtha agus indenters, srl ., agus úsáidtear go maith é in uirlisí scríobacha; (2) Tá an seoltacht teirmeach is airde ag Diamond (2200W/(m·K)) i measc substaintí nádúrtha atá ar eolas go dtí seo, atá 4 huaire níos mó ná an chomhdhúile sileacain (SiC), 13 huaire níos mó ná sileacain (Si), 43 huaire níos mó ná arsenide Gailliam (GaAs), agus 4 go 5 huaire níos mó ná copar agus airgead, agus úsáidtear é i bhfeistí ardchumhachta. Tá airíonna den scoth aige mar chomhéifeacht leathnaithe teirmeach íseal (0.8×10-6-1.5×10^-6K^-1) agus modal ard leaisteacha. Is ábhar pacáistithe leictreonach den scoth é le hionchais mhaithe. 

Is é 4500 cm2·V soghluaisteacht an phoill^-1· S^-1, agus is é an soghluaisteacht leictreon 3800 cm2 · v^-1· S^-1, a fhágann go bhfuil sé infheidhme maidir le feistí lasctha ardluais; is é 13MV/cm neart an réimse miondealaithe, is féidir a chur i bhfeidhm ar fheistí ardvoltais; tá figiúr tuillteanais Baliga chomh hard le 24664, atá i bhfad níos airde ná ábhair eile (dá mhéad an luach, is mó an acmhainneacht le húsáid i bhfeistí lasctha). 

Tá éifeacht maisiúil ag Diamond polycrystalline freisin. Ní hamháin go bhfuil éifeacht flash ag an sciath Diamond ach tá éagsúlacht dathanna aige freisin. Úsáidtear é i ndéantúsaíocht uaireadóirí ard-deireadh, bratuithe maisiúla le haghaidh só-earraí, agus go díreach mar tháirge faisin. Tá neart agus cruas Diamond 6 huaire agus 10 n-uaire níos mó ná Corning glass, mar sin úsáidtear é freisin i dtaispeántais fón póca agus lionsaí ceamara.

Fíor 2 Airíonna diamanta agus ábhair leathsheoltóra eile

Ullmhú diamaint

Tá fás diamaint roinnte den chuid is mó i modh HTHP (modh ardteochta agus modh ardbhrú) agusModh CVD (modh sil-leagan ceimiceach gaile). Is é an modh CVD an modh príomhshrutha chun foshraitheanna leathsheoltóra Diamond a ullmhú mar gheall ar a buntáistí cosúil le friotaíocht ardbhrú, minicíocht raidió mór, ísealchostas, agus friotaíocht ard teochta. Díríonn an dá mhodh fáis ar iarratais éagsúla, agus léireoidh siad caidreamh comhlántach ar feadh i bhfad sa todhchaí.

Is é an modh ardteochta agus an modh ardbhrú (HTHP) croí -cholún graifíte a dhéanamh trí phúdar graifíte, púdar catalaíoch miotail agus breiseáin a mheascadh sa chéatadán atá sonraithe ag an bhfoirmle amhábhar, agus ansin ag gránú, ag brú statach, ag laghdú i bhfolús, ag cigireacht, ag mealladh agus próisis eile. Cuirtear an colún croí graifíte le chéile ansin leis an mbloc ilchodach, leis na páirteanna cúnta agus leis na meáin tarchuir brú séalaithe eile chun bloc sintéiseach a dhéanamh is féidir a úsáid chun criostail diamaint a shintéisiú. Ina dhiaidh sin, cuirtear é i bpreas barr sé thaobh le haghaidh téimh agus brú agus coinnítear é i gcónaí ar feadh i bhfad. Tar éis don fhás criostail a bheith críochnaithe, stoptar an teas agus scaoiltear an brú, agus baintear an meán tarchurtha brú séalaithe chun an colún sintéiseach a fháil, a íonú agus a shórtáiltear ansin chun criostail diamaint a fháil.

Figiúr 3 Léaráid Struchtúir de Phreas Barr Sé Thaobh

Mar gheall ar úsáid a bhaint as catalaígh miotail, is minic a bhíonn eisíontais agus lochtanna áirithe i gcáithníní diamaint a ullmhaíonn an modh tionsclaíoch HTHP, agus mar gheall ar nítrigin a chur leis, is iondúil go mbíonn lí buí acu. Tar éis uasghrádú na teicneolaíochta, is féidir le hullmhú ardteochta agus ardbhrú diamaint an modh grádáin teochta a úsáid chun criostail aonair diamaint ardcháilíochta a tháirgeadh, ag baint amach an claochlú ar ghrád scríobaigh diamaint go grád GEM.

Fíor 4 Moirfeolaíocht Diamond

Is é sil-leagan ceimiceach gaile (CVD) an modh is coitianta chun scannáin diamanta a shintéisiú. Áirítear ar na príomh-mhodhanna teistíocht gaile ceimiceach filiméid (HFCVD) agusSil -leagan gaile ceimiceach plasma micreathonnach (MPCVD).

(1) Teistíocht gaile ceimiceach filiméid

Is é bunphrionsabal HFCVD ná an gás imoibrithe a imbhualadh le sreang miotail ardteochta i seomra folúis chun éagsúlacht de ghrúpaí "neamhluchtaithe" an-ghníomhach a ghiniúint. Déantar na hadaimh charbóin ginte a thaisceadh ar ábhar an tsubstráit chun nanodiamonds a fhoirmiú. Tá an trealamh simplí a oibriú, tá costas fáis íseal aige, úsáidtear go forleathan é, agus is furasta táirgeadh tionsclaíoch a bhaint amach. Mar gheall ar an éifeachtacht dianscaoilte teirmeach íseal agus an éilliú adamh miotail tromchúiseach ón bhfiliméad agus an leictreoid, ní úsáidtear HFCVD de ghnáth ach amháin chun scannáin diamanta polycrystalline a ullmhú ina bhfuil méid mór neamhíonachtaí carbóin céim sp2 ag an teorainn gráin, mar sin tá sé i gcoitinne liath-dubh. .

Fíor 5 (a) Léaráid trealaimh HFCVD, (b) léaráid de struchtúr an tseomra folúis

(2) Teistíocht ghal ceimiceach plasma micreathoinne

Úsáideann modh MPCVD foinse maighnéada nó foinse soladstaide chun micreathonnta de mhinicíocht shonrach a ghiniúint, a chuirtear isteach sa seomra imoibriúcháin trí thonnchrutha, agus a fhoirmíonn tonnta seasmhacha os cionn an tsubstráit de réir na dtoisí geoiméadracha speisialta den seomra imoibriúcháin. 

Briseann an réimse leictreamaighnéadach ardfhócasaithe síos na gáis imoibriúcháin meatán agus hidrigin anseo chun liathróid plasma cobhsaí a dhéanamh. Déanfaidh na grúpaí adamhach leictreon-saibhir, saibhir ian, agus gníomhacha núicléasú agus fás ar an tsubstráit ag an teocht agus an brú cuí, rud a fhágann go dtiocfaidh fás homoepitaxial go mall. I gcomparáid le HFCVD, seachnaíonn sé éilliú an scannáin Diamond de bharr galú sreang miotail te agus méadaíonn sé íonacht an scannáin nanodiamond. Is féidir níos mó gáis imoibrithe a úsáid sa phróiseas ná HFCVD, agus tá na criostail aonair diamanta taiscthe níos íona ná diamaint nádúrtha. Dá bhrí sin, is féidir fuinneoga polycrystalline Diamond de ghrád optúla, criostail aonair Diamond de ghrád leictreonach, etc. a ullmhú.

Fíor 6 Struchtúr Inmheánach MPCVD

Forbairt agus aincheist Diamond

Ós rud é gur forbraíodh an chéad Diamond saorga go rathúil i 1963, tar éis níos mó ná 60 bliain d'fhorbairt, tá mo thír tar éis éirí mar an tír leis an aschur is mó de Diamond saorga ar domhan, ag cuntasaíocht do níos mó ná 90% den domhan. Mar sin féin, tá diamaint na Síne comhchruinnithe go príomha i margaí iarratais íseal-deireadh agus meán-deireadh, mar shampla meilt scríobach, optaic, cóireáil séarachais agus réimsí eile. Tá forbairt diamaint intíre mór ach níl sé láidir, agus tá sé faoi mhíbhuntáiste i go leor réimsí cosúil le trealamh ard-deireadh agus ábhair leictreonacha de ghrád. 

Maidir le héachtaí acadúla i réimse na diamaint CVD, tá an taighde sna Stáit Aontaithe, sa tSeapáin agus san Eoraip i gceannas, agus is beag taighde bunaidh atá i mo thír féin. Le tacaíocht ón bpríomh-thaighde agus ón bhforbairt ar an "13ú Plean Cúig Bliana", tá criostail dhiamaint dhiamaint mhóra spliced ​​intíre ag léim chuig suíomh an chéad ranga ar domhan. Maidir le criostail aonair eipidéiseacha ilchineálacha, tá bearna mhór fós i méid agus i gcáilíocht, a fhéadfar a shárú sa "14ú plean cúig bliana".

Tá taighde domhain déanta ag taighdeoirí ó gach cearn den domhan ar fhás, dópáil, agus cóimeáil feistí diamaint chun cur i bhfeidhm diamaint i bhfeistí optoelectronic a bhaint amach agus chun freastal ar ionchais daoine maidir le diamaint mar ábhar ilfheidhmeach. Mar sin féin, tá bearna banna an diamaint chomh hard le 5.4 eV. Is féidir a seoltacht p-cineál a bhaint amach trí dhópáil bóróin, ach tá sé an-deacair seoltacht n-cineál a fháil. Tá taighdeoirí ó thíortha éagsúla tar éis dópáil a dhéanamh ar neamhíonachtaí cosúil le nítrigin, fosfar, agus sulfair isteach i diamant criostail aonair nó polycrystalline i bhfoirm adaimh charbóin a athsholáthar sa laitís. Mar sin féin, mar gheall ar an leibhéal fuinnimh deontóra domhain nó deacracht maidir le hianú na n-eisíontas, ní bhfuarthas seoltacht n-cineál maith, rud a chuireann srian mór ar thaighde agus ar chur i bhfeidhm feistí leictreonacha Diamond-bhunaithe. 

Ag an am céanna, tá sé deacair diamant criostail amháin i gceantar mór a ullmhú i gcainníochtaí móra cosúil le sliseoga sileacain criostail aonair, ar deacracht eile é i bhforbairt feistí leathsheoltóra atá bunaithe ar dhiamant. Taispeánann an dá fhadhb thuas go bhfuil sé deacair an teoiric dopála leathsheoltóra agus forbartha feiste atá ann cheana a réiteach na fadhbanna a bhaineann le dópáil agus cóimeáil feistí Diamond N-cineál a réiteach. Is gá modhanna agus dopálaithe eile a lorg, nó fiú prionsabail nua dópála agus forbartha feistí a fhorbairt.

Cuireann praghsanna ró-ard teorainn le forbairt diamaint freisin. I gcomparáid le praghas sileacain, tá praghas chomhdhúile sileacain 30-40 uair níos mó ná sileacain, tá praghas nítríde gailliam 650-1300 uair níos mó ná sileacain, agus tá praghas na n-ábhar diamanta sintéiseach thart ar 10,000 uair níos mó ná sileacain. Cuireann praghas ró-ard teorainn le forbairt agus le cur i bhfeidhm diamaint. Is pointe cinn é conas costais a laghdú chun an aincheist forbartha a bhriseadh.

Rinnneach

Cé go bhfuil deacrachtaí forbartha ag leathsheoltóirí Diamond faoi láthair, meastar go bhfuil siad fós mar an t-ábhar is tuar dóchais chun an chéad ghlúin eile de ghléasanna leictreonacha ardchumhachta, ardmhinicíochta, ardteochta agus caillteanais ísealchumhachta a ullmhú. Faoi láthair, tá carbide sileacain i seilbh na leathsheoltóirí is teo. Tá struchtúr diamaint ag cairbíd sileacain, ach is carbón iad leath dá adaimh. Dá bhrí sin, is féidir a mheas gur leath diamant é. Ba chóir go mbeadh cairbíd sileacain ina tháirge idirthréimhseach ón ré criostail sileacain go dtí ré leathsheoltóra diamant.

Tá an frása "Diamonds go deo, agus maireann diamaint amháin go deo" tar éis an t-ainm De Beers clúiteach go dtí an lá inniu. Maidir le leathsheoltóirí diamanta, d'fhéadfadh go mbeadh gá le hiniúchadh buan agus leanúnach chun glóir eile a chruthú.

Is monaróir gairmiúil Síneach de chuid Vetek Semiconductor deCumhdach Carbide Tantalum, Sciath cairbíde sileacain, Táirgí gan,Graifít Speisialta, Ceirmeacht Sileacain CarbideisCriadóireacht leathsheoltóra eile. Tá Vetek Semiconductor tiomanta do réitigh ardleibhéil a sholáthar do tháirgí sciath éagsúla don tionscal leathsheoltóra.

Má tá aon fhiosrúcháin agat nó má tá sonraí breise uait, ná bíodh drogall ort teagmháil a dhéanamh linn.

Mob/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

Ríomhphost: anny@veteksemi.com