Diamond - réalta leathsheoltóirí na todhchaí

Le forbairt go mear na heolaíochta agus na teicneolaíochta agus an t-éileamh domhanda atá ag fás ar fheistí leathsheoltóra ardfheidhmíochta agus ard-éifeachtúlachta, tá ábhair shubstráit leathsheoltóra, mar phríomhnasc teicniúil sa slabhra tionscal leathsheoltóra, ag éirí níos tábhachtaí. Ina measc, tá Diamond, mar ábhar "leathsheoltóra deiridh" féideartha ceathrú glúin, ag éirí de réir a chéile ina hotspot taighde agus is fearr leat sa mhargadh nua i réimse na n-ábhar tsubstráit leathsheoltóra mar gheall ar a airíonna fisiceacha agus ceimiceacha den scoth.

Airíonna diamaint

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 bhFíor 2: Tá cruas ultra-ard agus friotaíocht caitheamh ag Diamond, atá oiriúnach le haghaidh ábhair agus indenters a ghearradh, etc. ., agus úsáidtear go maith in uirlisí scríobach; (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 modulus ard leaisteach. Is ábhar pacáistithe leictreonach den scoth é le hionchais mhaith. 

Is é 4500 cm2·V soghluaisteacht an phoill^-1·s^-1, agus is é 3800 cm2·V an shoghluaisteacht leictreon^-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 Diamond roinnte go príomha i modh HTHP (teocht ard 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 teocht ard agus ardbhrú (HTHP) ná colún croí graifíte a dhéanamh trí phúdar graifíte, púdar catalaíoch miotail agus breiseáin a mheascadh sa chomhréir a shonraítear leis an bhfoirmle amhábhar, agus ansin gránú, brú statach, laghdú i bhfolús, cigireacht, meá agus próisis eile. Ansin cuirtear an croí-cholún graifíte le chéile leis an mbloc ilchodach, páirteanna cúnta agus meáin tarchurtha brú séalaithe eile chun bloc sintéiseach a fhoirmiú a fhéadfar a úsáid chun criostail aonair Diamond a shintéisiú. Tar éis sin, cuirtear é i bpreas barr sé-thaobh le haghaidh téimh agus brú agus coinnítear é i gcónaí ar feadh i bhfad. Tar éis an fás 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 íonaítear agus a shórtáil ansin chun criostail aonair Diamond a fháil.

Fíor 3 Léaráid struchtúir de phreas barr sé-thaobh

Mar gheall ar úsáid catalaíoch miotail, is minic go mbíonn neamhíonachtaí agus lochtanna áirithe ag cáithníní diamanta arna n-ullmhú ag an modh HTHP tionsclaíoch, agus mar gheall ar nítrigin a chur leis, is gnách go mbíonn lí buí acu. Tar éis an t-uasghrádú teicneolaíochta, is féidir le hullmhú diamaint ard-teocht agus ardbhrú an modh grádán teochta a úsáid chun criostail aonair Diamond ard-chaighdeán mór-cháithníní a tháirgeadh, rud a chlaochlú ó ghrád scríobach tionsclaíoch Diamond go grád GEM.

Fíor 4 Deilbhíocht diamanta

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) agusdeascadh gaile ceimiceach plasma micreathonn (MPCVD).

(1) Teistíocht gaile ceimiceach filiméid

Is é bunphrionsabal HFCVD ná an gás imoibrithe a imbhualadh le sreang miotail ardteochta i ndlísheomra bhfolús 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 maighnéadrón nó soladach-staid chun micreathonnta de mhinicíocht shonrach a ghiniúint, a chothaítear isteach sa seomra imoibrithe trí thonnthreoir, agus a fhoirmíonn tonnta seasta cobhsaí os cionn an tsubstráit de réir toisí geoiméadracha speisialta an tseomra imoibrithe. 

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 diamaint

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. 

Ó thaobh éachtaí acadúla i réimse na diamaint CVD, tá an taighde sna Stáit Aontaithe, sa tSeapáin agus san Eoraip i dtús cadhnaíochta, agus níl mórán taighde bunaidh i mo thír. Le tacaíocht ó phríomhthaighde agus forbairt an "13ú Plean Cúig Bliana", tá criostail aonair Diamond epitaxial mór-mhéid spliced ​​intíre tar éis léim go dtí seasamh den chéad scoth an domhain. Maidir le criostail aonair epitaxial ilchineálach, tá bearna mór fós i méid agus cáilíocht, a d'fhéadfadh a bheith níos airde 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 Diamond criostail aonair limistéar mór a ullmhú i gcainníochtaí móra cosúil le sliseog sileacain aonchriostail, rud atá ina deacracht eile maidir le forbairt feistí leathsheoltóra Diamond-bhunaithe. Léiríonn an dá fhadhb thuas go bhfuil an teoiric dópála leathsheoltóra agus forbartha gléas atá ann cheana féin deacair na fadhbanna a bhaineann le dópáil n-cineál Diamond agus cóimeáil gléas a réiteach. Is gá modhanna eile dópála agus dopants a lorg, nó fiú prionsabail nua dópála agus forbartha gléasanna 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.

Outlook

Cé go bhfuil deacrachtaí forbartha ag leathsheoltóirí diamanta faoi láthair, meastar gurb iad fós an t-ábhar is geallta chun an chéad ghlúin eile de ghléasanna leictreonacha caillteanas ardchumhachta, ard-minicíochta, ard-teocht agus ísealchumhachta a ullmhú. Faoi láthair, tá na leathsheoltóirí is teo á n-áitiú ag carbide sileacain. Tá struchtúr diamanta ag cairbíd sileacain, ach is carbóin iad leath dá adamh. Dá bhrí sin, is féidir é a mheas mar leath Diamond. Ba cheart go mbeadh chomhdhúile sileacain ina tháirge idirthréimhseach ón ré criostail sileacain go dtí an ré leathsheoltóra diamanta.

Tá an frása "Diamonds go deo, agus maireann diamaint amháin go deo" tar éis an t-ainm De Beers cáiliúil 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 é VeTek Semiconductor deCumhdach Carbide Tantalum, Cumhdach Carbide Sileacain, táirgí GaN,Graifít Speisialta, Ceirmeacht Sileacain CarbideagusCeirmeacht Leathsheoltóra Eile. Tá VeTek Semiconductor tiomanta do réitigh chun cinn a sholáthar do tháirgí Cumhdaithe éagsúla don tionscal leathsheoltóra.

Má tá aon fhiosrúcháin agat nó má tá sonraí breise uait, ná bíodh drogall ort dul i dteagmháil linn.

Mob/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

Ríomhphost: anny@veteksemi.com