سلکان کاربائیڈ (SiC) ایک قابل ذکر مرکب ہے جو سیمی کنڈکٹر انڈسٹری اور جدید سیرامک مصنوعات دونوں میں پایا جا سکتا ہے۔ یہ اکثر عام لوگوں میں الجھن کا باعث بنتا ہے جو انہیں ایک ہی قسم کی پروڈکٹ سمجھ کر غلطی کر سکتے ہیں۔ حقیقت میں، ایک جیسی کیمیائی ساخت کا اشتراک کرتے ہوئے، SiC یا تو پہننے سے بچنے والے جدید سیرامکس یا اعلی کارکردگی والے سیمی کنڈکٹرز کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، جو صنعتی ایپلی کیشنز میں بالکل مختلف کردار ادا کرتے ہیں۔ کرسٹل ڈھانچہ، مینوفیکچرنگ کے عمل، کارکردگی کی خصوصیات، اور ایپلیکیشن فیلڈز کے لحاظ سے سیرامک گریڈ اور سیمی کنڈکٹر گریڈ SiC مواد کے درمیان اہم فرق موجود ہے۔
- خام مال کے لیے مختلف طہارت کے تقاضے
سیرامک گریڈ SiC اس کے پاؤڈر فیڈ اسٹاک کے لیے نسبتاً نرم پاکیزگی کی ضروریات رکھتا ہے۔ عام طور پر، 90%-98% پاکیزگی کے ساتھ کمرشل گریڈ کی مصنوعات زیادہ تر ایپلیکیشن کی ضروریات کو پورا کر سکتی ہیں، حالانکہ اعلیٰ کارکردگی والے ساختی سیرامکس کو 98%-99.5% پاکیزگی کی ضرورت ہو سکتی ہے (مثال کے طور پر، ری ایکشن بانڈڈ SiC کو کنٹرول شدہ مفت سلیکون مواد کی ضرورت ہوتی ہے)۔ یہ بعض نجاستوں کو برداشت کرتا ہے اور بعض اوقات جان بوجھ کر سنٹرنگ ایڈز جیسے ایلومینیم آکسائیڈ (Al₂O₃) یا yttrium oxide (Y₂O₃) شامل کرتا ہے تاکہ سنٹرنگ کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکے، کم سنٹرنگ درجہ حرارت، اور حتمی مصنوعات کی کثافت کو بڑھایا جا سکے۔
سیمی کنڈکٹر گریڈ SiC قریب قریب کامل طہارت کی سطح کا مطالبہ کرتا ہے۔ سبسٹریٹ گریڈ سنگل کرسٹل SiC کو ≥99.9999% (6N) پاکیزگی کی ضرورت ہوتی ہے، کچھ اعلی درجے کی ایپلی کیشنز کو 7N (99.99999%) پاکیزگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ Epitaxial تہوں کو 10¹⁶ ایٹموں/cm³ سے نیچے ناپاکی کا ارتکاز برقرار رکھنا چاہیے (خاص طور پر گہری سطح کی نجاست جیسے B، Al، اور V سے بچنا)۔ یہاں تک کہ آئرن (Fe)، ایلومینیم (Al)، یا بوران (B) جیسی نجاستوں کا سراغ لگانا بھی برقی خصوصیات کو بری طرح متاثر کر سکتا ہے جس سے کیریئر بکھرنے، خرابی کی فیلڈ کی طاقت کو کم کر کے، اور بالآخر آلہ کی کارکردگی اور وشوسنییتا پر سمجھوتہ کر کے سخت ناپاک کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔
سلکان کاربائیڈ سیمی کنڈکٹر مواد
- کرسٹل کے مخصوص ڈھانچے اور معیار
سیرامک گریڈ SiC بنیادی طور پر پولی کرسٹل لائن پاؤڈر یا sintered باڈیز کے طور پر موجود ہے جو متعدد تصادفی طور پر مبنی SiC مائکرو کرسٹلز پر مشتمل ہے۔ مواد میں متعدد پولی ٹائپس (مثال کے طور پر، α-SiC، β-SiC) مخصوص پولی ٹائپس پر سخت کنٹرول کے بغیر، مواد کی مجموعی کثافت اور یکسانیت پر زور دینے کے ساتھ ہو سکتا ہے۔ اس کی اندرونی ساخت میں اناج کی وافر حدیں اور خوردبینی سوراخ ہیں، اور اس میں سنٹرنگ ایڈز (مثلاً، Al₂O₃، Y₂O₃) شامل ہو سکتے ہیں۔
سیمی کنڈکٹر گریڈ کا SiC سنگل کرسٹل سبسٹریٹس یا انتہائی ترتیب شدہ کرسٹل ڈھانچے کے ساتھ ایپیٹیکسیل تہوں کا ہونا ضروری ہے۔ اس کے لیے مخصوص پولی ٹائپس کی ضرورت ہوتی ہے جو صحت سے متعلق کرسٹل نمو کی تکنیکوں کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے (مثال کے طور پر، 4H-SiC، 6H-SiC)۔ برقی خصوصیات جیسے الیکٹران موبلٹی اور بینڈ گیپ پولی ٹائپ سلیکشن کے لیے انتہائی حساس ہیں، سخت کنٹرول کی ضرورت ہے۔ فی الحال، 4H-SiC اپنی اعلیٰ برقی خصوصیات کی وجہ سے مارکیٹ پر حاوی ہے جس میں اعلی کیریئر کی نقل و حرکت اور بریک ڈاؤن فیلڈ کی طاقت شامل ہے، جو اسے پاور ڈیوائسز کے لیے مثالی بناتی ہے۔
- عمل کی پیچیدگی کا موازنہ
سیرامک گریڈ SiC نسبتاً آسان مینوفیکچرنگ کے عمل کو استعمال کرتا ہے (پاؤڈر کی تیاری → تشکیل → سنٹرنگ)، جو "اینٹ سازی" کے مشابہ ہے۔ عمل میں شامل ہے:
- کمرشل گریڈ SiC پاؤڈر (عام طور پر مائکرون سائز) کو بائنڈر کے ساتھ ملانا
- دبانے کے ذریعے تشکیل
- ذرہ بازی کے ذریعے کثافت حاصل کرنے کے لیے اعلی درجہ حرارت کی سنٹرنگ (1600-2200°C)
زیادہ تر ایپلیکیشنز>90% کثافت سے مطمئن ہو سکتی ہیں۔ اس پورے عمل کو درست کرسٹل گروتھ کنٹرول کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، بجائے اس کے کہ مستقل مزاجی کو بنانے اور سنٹرنگ کرنے پر توجہ دی جائے۔ فوائد میں پیچیدہ شکلوں کے لیے عمل کی لچک شامل ہے، اگرچہ نسبتاً کم طہارت کی ضروریات کے ساتھ۔
سیمی کنڈکٹر گریڈ SiC میں کہیں زیادہ پیچیدہ عمل شامل ہیں (اعلی پاکیزگی پاؤڈر کی تیاری → سنگل کرسٹل سبسٹریٹ گروتھ → ایپیٹیکسیل ویفر ڈیپوزیشن → ڈیوائس فیبریکیشن)۔ کلیدی اقدامات میں شامل ہیں:
- سبسٹریٹ کی تیاری بنیادی طور پر فزیکل ویپر ٹرانسپورٹ (PVT) طریقہ کے ذریعے
- انتہائی حالات میں SiC پاؤڈر کی سربلندی (2200-2400°C، ہائی ویکیوم)
- درجہ حرارت کے میلان (±1°C) اور دباؤ کے پیرامیٹرز کا درست کنٹرول
- یکساں طور پر موٹی، ڈوپڈ پرتیں بنانے کے لیے کیمیائی بخارات جمع کرنے (CVD) کے ذریعے ایپیٹیکسیل پرت کی نشوونما (عام طور پر کئی سے دسیوں مائکرون)
آلودگی کو روکنے کے لیے پورے عمل کے لیے انتہائی صاف ماحول (مثلاً، کلاس 10 کلین روم) کی ضرورت ہوتی ہے۔ خصوصیات میں خام مال کی پاکیزگی (>99.9999%) اور آلات کی نفاست دونوں کے لیے سخت تقاضوں کے ساتھ، تھرمل فیلڈز اور گیس کے بہاؤ کی شرحوں پر کنٹرول کی ضرورت کے لیے انتہائی عمل کی درستگی شامل ہے۔
- لاگت میں اہم فرق اور مارکیٹ کی واقفیت
سیرامک گریڈ SiC کی خصوصیات:
- خام مال: کمرشل گریڈ پاؤڈر
- نسبتاً آسان عمل
- کم قیمت: ہزاروں سے دسیوں ہزار RMB فی ٹن
- وسیع ایپلی کیشنز: کھرچنے والے، ریفریکٹریز، اور دیگر لاگت سے متعلق حساس صنعتیں۔
سیمی کنڈکٹر گریڈ SiC کی خصوصیات:
- لمبے سبسٹریٹ گروتھ سائیکل
- چیلنجنگ عیب کنٹرول
- کم پیداوار کی شرح
- زیادہ قیمت: ہزاروں امریکی ڈالر فی 6 انچ سبسٹریٹ
- فوکسڈ مارکیٹس: اعلی کارکردگی والے الیکٹرانکس جیسے پاور ڈیوائسز اور RF اجزاء
نئی توانائی کی گاڑیوں اور 5G مواصلات کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، مارکیٹ کی طلب تیزی سے بڑھ رہی ہے۔
- تفریق شدہ درخواست کے منظرنامے۔
سیرامک گریڈ SiC بنیادی طور پر ساختی ایپلی کیشنز کے لیے "صنعتی ورک ہارس" کے طور پر کام کرتا ہے۔ اپنی بہترین مکینیکل خصوصیات (اعلی سختی، پہننے کی مزاحمت) اور تھرمل خصوصیات (اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، آکسیکرن مزاحمت) کا فائدہ اٹھاتے ہوئے، یہ اس میں سبقت لے جاتا ہے:
- کھرچنے والی چیزیں (پیسنے والے پہیے، سینڈ پیپر)
- ریفریکٹریز (اعلی درجہ حرارت والے بھٹے کے استر)
- پہننے/سنکنرن مزاحم اجزاء (پمپ باڈیز، پائپ لائننگ)
سلیکن کاربائیڈ سیرامک ساختی اجزاء
سیمی کنڈکٹر گریڈ SiC "الیکٹرانک اشرافیہ" کے طور پر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے، الیکٹرانک آلات میں منفرد فوائد کو ظاہر کرنے کے لیے اپنی وسیع بینڈ گیپ سیمی کنڈکٹر خصوصیات کو استعمال کرتا ہے:
- پاور ڈیوائسز: ای وی انورٹرز، گرڈ کنورٹرز (بجلی کی تبدیلی کی کارکردگی کو بہتر بنانا)
- آر ایف ڈیوائسز: 5 جی بیس اسٹیشنز، ریڈار سسٹمز
- آپٹو الیکٹرانکس: نیلے ایل ای ڈی کے لیے سبسٹریٹ میٹریل
200 ملی میٹر SiC ایپیٹیکسیل ویفر
| طول و عرض | سیرامک گریڈ SiC | سیمی کنڈکٹر گریڈ SiC |
| کرسٹل کا ڈھانچہ | پولی کرسٹل لائن، متعدد پولی ٹائپس | سنگل کرسٹل، سختی سے منتخب پولی ٹائپس |
| پروسیسنگ فوکس | کثافت اور شکل کنٹرول | کرسٹل کوالٹی اور الیکٹریکل پراپرٹی کنٹرول |
| کارکردگی کی ترجیح | مکینیکل طاقت، سنکنرن مزاحمت، تھرمل استحکام | برقی خصوصیات (بینڈ گیپ، بریک ڈاؤن فیلڈ، وغیرہ) |
| درخواست کے منظرنامے۔ | ساختی اجزاء، لباس مزاحم حصے، اعلی درجہ حرارت کے اجزاء | ہائی پاور ڈیوائسز، ہائی فریکوئنسی ڈیوائسز، آپٹو الیکٹرانک ڈیوائسز |
| لاگت والے ڈرائیور | عمل کی لچک، خام مال کی قیمت | کرسٹل ترقی کی شرح، سامان کی صحت سے متعلق، خام مال کی پاکیزگی |
خلاصہ یہ کہ، بنیادی فرق ان کے الگ الگ فنکشنل مقاصد سے پیدا ہوتا ہے: سیرامک گریڈ SiC "فارم (سٹرکچر)" کو استعمال کرتا ہے جبکہ سیمی کنڈکٹر گریڈ SiC "پراپرٹیز (الیکٹریکل)" کا استعمال کرتا ہے۔ سابقہ لاگت سے موثر مکینیکل/تھرمل کارکردگی کا تعاقب کرتا ہے، جب کہ مؤخر الذکر اعلی پاکیزگی، واحد کرسٹل فنکشنل مواد کے طور پر مواد کی تیاری کی ٹیکنالوجی کے عروج کی نمائندگی کرتا ہے۔ اگرچہ ایک ہی کیمیائی ماخذ کا اشتراک کرتے ہوئے، سیرامک گریڈ اور سیمی کنڈکٹر گریڈ SiC پاکیزگی، کرسٹل ڈھانچہ، اور مینوفیکچرنگ کے عمل میں واضح فرق کو ظاہر کرتے ہیں – پھر بھی دونوں اپنے اپنے ڈومینز میں صنعتی پیداوار اور تکنیکی ترقی میں اہم شراکت کرتے ہیں۔
XKH ایک ہائی ٹیک انٹرپرائز ہے جو R&D اور سلکان کاربائیڈ (SiC) مواد کی تیاری میں مہارت رکھتا ہے، جو اپنی مرضی کے مطابق ترقی، درستگی کی مشینی، اور اعلیٰ پیوریٹی SiC سیرامکس سے لے کر سیمی کنڈکٹر گریڈ SiC کرسٹل تک کی سطح کے علاج کی خدمات پیش کرتا ہے۔ جدید تیاری کی ٹیکنالوجیز اور ذہین پروڈکشن لائنوں کا فائدہ اٹھاتے ہوئے، XKH ٹیون ایبل پرفارمنس (90%-7N پاکیزگی) اور ڈھانچے کے زیر کنٹرول (پولی کرسٹل لائن/سنگل کرسٹل لائن) SiC مصنوعات اور سیمی کنڈکٹر، نئی توانائی، ایرو اسپیس اور دیگر جدید شعبوں میں کلائنٹس کے لیے حل فراہم کرتا ہے۔ ہماری مصنوعات سیمی کنڈکٹر آلات، الیکٹرک گاڑیاں، 5G مواصلات اور متعلقہ صنعتوں میں وسیع ایپلی کیشنز تلاش کرتی ہیں۔
XKH کے ذریعہ تیار کردہ سلکان کاربائیڈ سیرامک آلات درج ذیل ہیں۔
پوسٹ ٹائم: جولائی 30-2025