ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (Si₃N₄) ಪಿಂಗಾಣಿಗಳು, ಸುಧಾರಿತ ರಚನಾತ್ಮಕ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ, ಕ್ರೀಪ್ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧದಂತಹ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಅವರು ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ನಿರೋಧಕತೆ, ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಅಧಿಕ ಆವರ್ತನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗ ಪ್ರಸರಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಈ ಮಹೋನ್ನತ ಸಮಗ್ರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಹೈಟೆಕ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, Si₃N₄, ಬಲವಾದ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿದ್ದು, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಪ್ರಸರಣದ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿಸುವ ಸ್ಥಿರ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು, ಲೋಹ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು (MgO, CaO, Al₂O₃) ಮತ್ತು ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು (Yb₂O₃, Y₂O₃, Lu₂O₃, CeO₂) ನಂತಹ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಸಹಾಯಕಗಳನ್ನು ದ್ರವ-ಹಂತದ ಯಾಂತ್ರಿಕತೆಯ ಮೂಲಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸಲು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ, ಜಾಗತಿಕ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳು, ದೊಡ್ಡ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಕಡೆಗೆ ಮುನ್ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ. Si₃N₄ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಸಮಗ್ರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುವ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ.
Si₃N₄ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ಗಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳು
Si₃N₄ ವಿವಿಧ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಲಾದ ಸಿರಾಮಿಕ್ಸ್‌ಗಾಗಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಹೋಲಿಕೆ
1. ರಿಯಾಕ್ಟಿವ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ (RS):Si₃N₄ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಕೈಗಾರಿಕಾವಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾದ ಮೊದಲ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಿಂಟರ್ರಿಂಗ್. ಇದು ಸರಳ, ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ದೀರ್ಘ ಉತ್ಪಾದನಾ ಚಕ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಕೈಗಾರಿಕಾ-ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿಲ್ಲ.
2. ಒತ್ತಡರಹಿತ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ (PLS):ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಮೂಲಭೂತ ಮತ್ತು ಸರಳವಾದ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದಕ್ಕೆ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ Si₃N₄ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಗಮನಾರ್ಹ ಕುಗ್ಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಬಿರುಕು ಅಥವಾ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
3. ಹಾಟ್-ಪ್ರೆಸ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ (HP):ಏಕಾಕ್ಷೀಯ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಒತ್ತಡದ ಅನ್ವಯವು ಸಿಂಟರಿಂಗ್‌ಗೆ ಪ್ರೇರಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಒತ್ತಡರಹಿತ ಸಿಂಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸುವುದಕ್ಕಿಂತ 100-200 ° C ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ದಟ್ಟವಾದ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸರಳವಾದ ಬ್ಲಾಕ್-ಆಕಾರದ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ತಲಾಧಾರದ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ಆಕಾರದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ.
4. ಸ್ಪಾರ್ಕ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ (SPS):SPS ಅನ್ನು ವೇಗದ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವಿಕೆ, ಧಾನ್ಯದ ಪರಿಷ್ಕರಣೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ತಾಪಮಾನದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, SPS ಗೆ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಹೂಡಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು SPS ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ Si₃N₄ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ತಯಾರಿಕೆಯು ಇನ್ನೂ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣಗೊಂಡಿಲ್ಲ.
5. ಗ್ಯಾಸ್-ಪ್ರೆಶರ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ (GPS):ಅನಿಲ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಈ ವಿಧಾನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಿಭಜನೆ ಮತ್ತು ತೂಕ ನಷ್ಟವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಸುಲಭ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಚ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಏಕ-ಹಂತದ ಅನಿಲ-ಒತ್ತಡದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಏಕರೂಪದ ಆಂತರಿಕ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಬಣ್ಣ ಮತ್ತು ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಹೆಣಗಾಡುತ್ತದೆ. ಎರಡು-ಹಂತದ ಅಥವಾ ಬಹು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಇಂಟರ್ ಗ್ರ್ಯಾನ್ಯುಲರ್ ಆಮ್ಲಜನಕದ ವಿಷಯವನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು, ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎರಡು-ಹಂತದ ಅನಿಲ-ಒತ್ತಡದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನವು ಹಿಂದಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಕೊಠಡಿ-ತಾಪಮಾನದ ಬಾಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ Si₃N₄ ಸೆರಾಮಿಕ್ ತಲಾಧಾರಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದೆ. ಸಮಗ್ರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ Si₃N₄ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ.
Si₃N₄ ಗಾಗಿ ಗ್ಯಾಸ್-ಒತ್ತಡ ಎರಡು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ವಿಧಾನ
ಯಾಂಗ್ ಝೌ ಮತ್ತು ಚಾಂಗ್‌ಕಿಂಗ್ ಯುನಿವರ್ಸಿಟಿ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿಯ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು 5 wt.% Yb₂O₃ + 5 wt.% Al₂O₃ ಒಂದು-ಹಂತ ಮತ್ತು ಎರಡು-ಹಂತದ ಗ್ಯಾಸ್-ಪ್ರೆಶರ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು C.180 ನಲ್ಲಿ ಸಿ.180 ನಲ್ಲಿ ಸಿ. ಎರಡು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ Si₃N₄ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮವಾದ ಸಮಗ್ರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. Si₃N₄ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಘಟಕಗಳ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಒಂದು-ಹಂತ ಮತ್ತು ಎರಡು-ಹಂತದ ಅನಿಲ-ಒತ್ತಡದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನವು ಸಾರಾಂಶಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಾಂದ್ರತೆ Si₃N₄ ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೂರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಹಂತಗಳ ನಡುವೆ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ಮೊದಲ ಹಂತ, ಕಣಗಳ ಮರುಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ಹಂತ, ಕರಗುವಿಕೆ-ಮಳೆಯಾಗುವಿಕೆ, ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅತ್ಯಂತ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯವು ಮಾದರಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪೂರ್ವ-ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು 1600 ° C ಗೆ ಹೊಂದಿಸಿದಾಗ, β-Si₃N₄ ಧಾನ್ಯಗಳು ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತವೆ. ಪೂರ್ವ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕದ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಬಿಸಿ ಮಾಡುವಿಕೆಯು ದ್ರವ-ಹಂತದ ಹರಿವು ಮತ್ತು ತುಂಬುವಿಕೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಮುಚ್ಚಿದ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, Si₃N₄ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಎರಡು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಮಾದರಿಗಳು ಒಂದು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವಿಕೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.
ಹಂತ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಒಂದು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕಣಗಳ ಮರುಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಸಮಯ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಮೊದಲ ಹಂತವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಅನಿಲ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಣಗಳ ಮರುಜೋಡಣೆ ಸಮಯವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಧಾನ್ಯಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಂತರ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಹಂತಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಧಾನ್ಯಗಳು ಓಸ್ಟ್ವಾಲ್ಡ್ ಮಾಗಿದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಬೆಳೆಯುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸುತ್ತವೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ Si₃N₄ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇಂಟರ್‌ಗ್ರ್ಯಾನ್ಯುಲರ್ ಹಂತದ ಮೃದುತ್ವವು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಗೆ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಒಂದು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ, ಅಸಹಜ ಧಾನ್ಯದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಧಾನ್ಯಗಳ ನಡುವೆ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಸುಧಾರಣೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎರಡು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲಾದ ಗಾಜಿನ ಹಂತ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಗಾತ್ರದ ಧಾನ್ಯಗಳು ಅಂತರಕಣಗಳ ಬಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಬಾಗುವ ಶಕ್ತಿ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.
ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಒಂದು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವುದು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಆಂತರಿಕ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಆಂತರಿಕ ಬಣ್ಣ ಮತ್ತು ರಚನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಆದರೆ ಅಸಹಜ ಧಾನ್ಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಇದು ಕೆಲವು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡು-ಹಂತದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ-ಕಣಗಳ ಮರುಜೋಡಣೆ ಸಮಯವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಪೂರ್ವ-ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಧಾನ್ಯದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವುದು-98.25% ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ Si₃N₄ ಸೆರಾಮಿಕ್, ಏಕರೂಪದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದು.
| ಹೆಸರು | ತಲಾಧಾರ | ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರದ ಸಂಯೋಜನೆ | ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ | ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಮಾಧ್ಯಮ |
| ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೋಮೋಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ | Si | Si | ಆವಿಯ ಹಂತದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (VPE) | SiCl4+H2 |
| ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೆಟೆರೋಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ | ನೀಲಮಣಿ ಅಥವಾ ಸ್ಪಿನೆಲ್ | Si | ಆವಿಯ ಹಂತದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (VPE) | SiH₄+H₂ |
| GaAs ಹೋಮೋಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ | GaAs | GaAs GaAs | ಆವಿಯ ಹಂತದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (VPE) | AsCl₃+Ga+H₂ (Ar) |
| GaAs | GaAs GaAs | ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಬೀಮ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (MBE) | Ga+As | |
| GaAs ಹೆಟೆರೋಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ | GaAs GaAs | GaAlAs/GaAs/GaAlAs | ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಫೇಸ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (LPE) ಆವಿ ಹಂತ (VPE) | Ga+Al+CaAs+ H2 Ga+ASH3+PH3+CHl+H2 |
| ಜಿಎಪಿ ಹೋಮೋಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ | ಗ್ಯಾಪಿ | GaP(GaP;N) | ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಫೇಸ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (LPE) ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಫೇಸ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (LPE) | Ga+GaP+H2+(NH3) Ga+GaAs+GaP+NH3 |
| ಸೂಪರ್ಲ್ಯಾಟಿಸ್ | GaAs | GaAlAs/GaAs (ಚಕ್ರ) | ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಬೀಮ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (MBE) MOCVD | Ca,As,Al GaR₃+AlR3+AsH3+H2 |
| ಇನ್ಪಿ ಹೋಮೋಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ | InP | InP | ಆವಿಯ ಹಂತದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (VPE) ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಫೇಸ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (LPE) | PCl3+In+H2 In+InAs+GaAs+InP+H₂ |
| Si/GaAs ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ | Si | GaAs | ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಬೀಮ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (MBE) MOGVD | ಗ, ಆಸ್ GaR₃+AsH₃+H₂ |
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಡಿಸೆಂಬರ್-24-2024