Vlastnosti a polovodičové aplikace keramiky z karbidu křemíku

Keramika z karbidu křemíku je pokročilý keramický materiál, který se skládá především z uhlíku a křemíku. Keramika z karbidu křemíku se vyznačuje vynikajícími výkonnostními charakteristikami a je široce používána ve špičkových průmyslových odvětvích včetně mechanického obrábění, výroby polovodičů, vojenského průmyslu a leteckého inženýrství.

Výkonnostní charakteristiky keramiky z karbidu křemíku

1. Výjimečně vysoká tvrdost a pevnost

Pevnost v ohybu keramiky z karbidu křemíku obvykle přesahuje 400 MPa a její tvrdost podle Vickerse se pohybuje od 2200 do 3300 HV, takže je vhodná pro provozní podmínky s vysokým zatížením a vysokým namáháním.

2. Vynikající elastický modul

Modul pružnosti keramiky z karbidu křemíku je v rozmezí 400–450 GPa, což nabízí výjimečnou strukturální tuhost a minimální deformaci při vysokém zatížení.

3. Vynikající tepelná stabilita

Keramika z karbidu křemíku vykazuje menší zhoršení pevnosti než konvenční kovy a keramika v inertním nebo redukčním prostředí 1400 °C, což se vyznačuje vynikajícím výkonem proti deformaci a porušení při tečení při vysokých teplotách a vysokém zatížení.

4. Vynikající odolnost proti chemické korozi

Keramika z karbidu křemíku má vynikající odolnost proti korozi vůči většině silných kyselin, silných zásad, roztavených solí a různých korozivních plynů. I když je vystavena korozním provozním podmínkám, strukturální integrita keramických součástí z karbidu křemíku je chemickou korozí téměř poškozena.

Aplikace keramiky z karbidu křemíku v polovodičovém průmyslu

1. Leptací zařízení

CVD SiC komponenty jakozaostřovací kroužky, plynsprchové hlavice, destičkové susceptory, okrajové kroužky vykazují příznivou elektrickou vodivost, díky čemuž se výborně chovají ve vysoce korozivních a vysokoenergetických plazmových prostředích v zařízeních pro plazmové leptání.

2. Litografická zařízení

Litografické procesy vyžadují přesnost zarovnání v nanoměřítku a komponenty používané v litografickém systému musí fungovat za podmínek vysokofrekvenčního vratného pohybu a přesného řízení na úrovni mikrometrů. S nízkou tepelnou roztažností, vysokou tepelnou vodivostí a vynikající tuhostí jsou keramické díly z karbidu křemíku, jako jsou destičky aoptická zrcadlamůže zachovat strukturální integritu a minimalizovat tepelné zkreslení v náročných litografických prostředích, což účinně zaručuje stabilní výkon systému a vysokou přesnost litografie.

3. Zařízení pro epitaxní růst (MOCVD)

Nosiče plátků potažené jednotnými a hustými CVD SiC povlaky vykazují stabilní a spolehlivý výkon. Mohou účinně potlačit sublimaci materiálu a kontaminaci částicemi, což z nich činí nepostradatelnou ideální volbu pro vysokoteplotní a vysoce korozní aplikace v epitaxních zařízeních.