سیمی کنڈکٹر فیلڈ میں SiC اور TaC کوٹنگز کی کیا درخواستیں ہیں؟

سیمی کنڈکٹر سیکٹر کی وسیع پیمانے پر وضاحت کیسے کی جاتی ہے اور اس کے اہم اجزاء کیا ہیں؟

سیمی کنڈکٹر سیکٹر سے مراد وسیع طور پر سیمی کنڈکٹر انٹیگریٹڈ سرکٹس (ICs)، سیمی کنڈکٹر ڈسپلے (LCD/OLED پینلز)، سیمی کنڈکٹر لائٹنگ (LED)، اور سیمی کنڈکٹر انرجی پروڈکٹس (فوٹو وولٹیکس) متعلقہ سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ کے عمل کے ذریعے پیدا کرنے کے لیے سیمی کنڈکٹر مواد کی خصوصیات کا استعمال ہے۔ انٹیگریٹڈ سرکٹس کا اس سیکٹر کا 80% حصہ ہے، لہٰذا، مختصراً، سیمی کنڈکٹر انڈسٹری اکثر خاص طور پر آئی سی انڈسٹری سے مراد لیتی ہے۔

جوہر میں، سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں "سبسٹریٹ" پر سرکٹ ڈھانچے بنانا اور مختلف افعال کو حاصل کرنے کے لیے اس سرکٹ کو بیرونی طاقت اور کنٹرول سسٹم سے جوڑنا شامل ہے۔ سبسٹریٹس، صنعت میں استعمال ہونے والی اصطلاح، سیمی کنڈکٹر مواد جیسے Si یا SiC، یا غیر سیمی کنڈکٹر مواد جیسے نیلم یا شیشے سے بنا سکتے ہیں۔ ایل ای ڈی اور پینل صنعتوں کے علاوہ، سلکان ویفرز سب سے زیادہ استعمال ہونے والے سبسٹریٹس ہیں۔ Epitaxy سے مراد سبسٹریٹ پر ایک نئے پتلی فلم کے مواد کو اگانے کا عمل ہے، جس میں عام مواد Si، SiC، GaN، GaAs وغیرہ ہوتے ہیں۔ ایپیٹیکسی ڈیوائس ڈیزائنرز کو ڈوپنگ موٹائی جیسے عوامل کو کنٹرول کرکے ڈیوائس کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے نمایاں لچک فراہم کرتی ہے۔ ارتکاز، اور epitaxial تہہ کی پروفائل، سبسٹریٹ سے آزاد۔ یہ کنٹرول epitaxial ترقی کے عمل کے دوران ڈوپنگ کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔

سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں فرنٹ اینڈ پروسیس کیا شامل ہے؟

فرنٹ اینڈ پروسیس سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ کا سب سے زیادہ تکنیکی طور پر پیچیدہ اور سرمائے سے بھرپور حصہ ہے، جس میں ایک ہی طریقہ کار کو کئی بار دہرانے کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے اسے "سائیکلک عمل" کہا جاتا ہے۔ اس میں بنیادی طور پر صفائی، آکسیڈیشن، فوٹو لیتھوگرافی، ایچنگ، آئن امپلانٹیشن، ڈفیوژن، اینیلنگ، پتلی فلم جمع کرنا اور پالش کرنا شامل ہے۔

کوٹنگز سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ آلات کی حفاظت کیسے کرتی ہیں؟

سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ کا سامان اعلی درجہ حرارت، انتہائی سنکنرن ماحول میں کام کرتا ہے اور انتہائی اعلی صفائی کا مطالبہ کرتا ہے۔ اس طرح، آلات کے اندرونی اجزاء کی حفاظت ایک اہم چیلنج ہے۔ کوٹنگ ٹیکنالوجی بنیادی مواد کو ان کی سطحوں پر ایک پتلی ڈھانپنے والی تہہ بنا کر ان کی حفاظت کرتی ہے۔ یہ موافقت بنیادی مواد کو زیادہ شدید اور پیچیدہ پیداواری ماحول کا مقابلہ کرنے، ان کے اعلی درجہ حرارت کے استحکام، سنکنرن مزاحمت، آکسیکرن مزاحمت، اور ان کی عمر کو بڑھانے کی اجازت دیتا ہے۔

کیوں ہےایس سی کوٹنگسلیکن سبسٹریٹ مینوفیکچرنگ ڈومین میں اہم ہے؟

سلکان کرسٹل نمو والی بھٹیوں میں، 1500 ° C کے ارد گرد اعلی درجہ حرارت والے سلکان بخارات گریفائٹ یا کاربن کاربن مواد کے اجزاء کو نمایاں طور پر خراب کر سکتے ہیں۔ ایک اعلی طہارت کا اطلاقایس سی کوٹنگان اجزاء پر مؤثر طریقے سے سلیکون بخارات کو روک سکتے ہیں اور اجزاء کی خدمت زندگی کو بڑھا سکتے ہیں۔

سیمی کنڈکٹر سلیکون ویفرز کی پیداوار کا عمل پیچیدہ ہے، جس میں متعدد مراحل شامل ہیں، جن میں کرسٹل کی نمو، سلکان ویفر کی تشکیل، اور اپیٹیکسیل نمو بنیادی مراحل ہیں۔ کرسٹل نمو سلکان ویفر کی پیداوار میں بنیادی عمل ہے۔ سنگل کرسٹل کی تیاری کے مرحلے کے دوران، اہم تکنیکی پیرامیٹرز جیسے ویفر قطر، کرسٹل واقفیت، ڈوپنگ چالکتا کی قسم، مزاحمت کی حد اور تقسیم، کاربن اور آکسیجن کی حراستی، اور جعلی نقائص کا تعین کیا جاتا ہے۔ سنگل کرسٹل سلکان کو عام طور پر یا تو Czochralski (CZ) طریقہ یا Float Zone (FZ) طریقہ استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جاتا ہے۔ سی زیڈ طریقہ سب سے زیادہ استعمال کیا جاتا ہے، جو تقریباً 85 فیصد سلیکون سنگل کرسٹل کا حصہ ہے۔ 12 انچ کے سلکان ویفرز صرف CZ طریقہ استعمال کرتے ہوئے تیار کیے جا سکتے ہیں۔ اس طریقہ کار میں ایک کوارٹج کروسیبل میں اعلیٰ پاکیزگی والے پولی سیلیکون مواد کو رکھنا، اسے اعلیٰ پاکیزگی والی انارٹ گیس کے تحفظ کے تحت پگھلانا، اور پھر پگھلنے میں سنگل کرسٹل سلکان سیڈ ڈالنا شامل ہے۔ جیسے جیسے بیج کھینچا جاتا ہے، کرسٹل ایک مونوکرسٹل لائن سلکان راڈ میں بڑھتا ہے۔

کیسا ہے؟ٹی اے سی کوٹنگPVT طریقوں کے ساتھ تیار ہو رہے ہیں؟

SiC کی موروثی خصوصیات (ماحول کے دباؤ پر Si:C = 1:1 مائع مرحلے کی کمی) سنگل کرسٹل کی ترقی کو مشکل بناتی ہے۔ فی الحال، مرکزی دھارے کے طریقوں میں فزیکل ویپر ٹرانسپورٹ (PVT)، ہائی ٹمپریچر کیمیکل ویپر ڈیپوزیشن (HT-CVD)، اور مائع فیز ایپیٹیکسی (LPE) شامل ہیں۔ ان میں سے، PVT اپنی کم آلات کی ضروریات، آسان عمل، مضبوط کنٹرولیبلٹی، اور قائم شدہ صنعتی ایپلی کیشنز کی وجہ سے سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر اپنایا جاتا ہے۔

PVT طریقہ گریفائٹ کروسیبل کے باہر تھرمل موصلیت کے حالات کو ایڈجسٹ کرکے محوری اور ریڈیل درجہ حرارت کے شعبوں پر کنٹرول کی اجازت دیتا ہے۔ SiC پاؤڈر گریفائٹ کروسیبل کے زیادہ گرم نچلے حصے میں رکھا جاتا ہے، جبکہ SiC سیڈ کرسٹل کولر ٹاپ پر رکھا جاتا ہے۔ پاؤڈر اور بیج کے درمیان فاصلہ عام طور پر کئی دسیوں ملی میٹر تک کنٹرول کیا جاتا ہے تاکہ بڑھتے ہوئے SiC کرسٹل اور پاؤڈر کے درمیان رابطے سے بچا جا سکے۔ ہیٹنگ کے مختلف طریقوں (انڈکشن یا مزاحمتی ہیٹنگ) کا استعمال کرتے ہوئے، SiC پاؤڈر کو 2200-2500°C پر گرم کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے اصل پاؤڈر گیسی اجزاء جیسے Si، Si2C، اور SiC2 میں گل جاتا ہے۔ ان گیسوں کو کنویکشن کے ذریعے سیڈ کرسٹل کے سرے تک پہنچایا جاتا ہے، جہاں SiC کرسٹلائز ہوتا ہے، جس سے سنگل کرسٹل کی ترقی ہوتی ہے۔ عام ترقی کی شرح 0.2-0.4mm/h ہے، جس میں 20-30mm کرسٹل انگوٹ بڑھنے کے لیے 7-14 دن درکار ہوتے ہیں۔

PVT سے تیار کردہ SiC کرسٹل میں کاربن کی شمولیت ایک اہم خرابی کا ذریعہ ہے، جو مائیکرو ٹیوبز اور پولیمورفک نقائص میں حصہ ڈالتی ہے، جو SiC کرسٹل کے معیار کو گرا دیتی ہے اور SiC پر مبنی آلات کی کارکردگی کو محدود کرتی ہے۔ عام طور پر، SiC پاؤڈر کی گرافیٹائزیشن اور کاربن سے بھرپور گروتھ فرنٹ کاربن کی شمولیت کے تسلیم شدہ ذرائع ہیں: 1) SiC پاؤڈر کے گلنے کے دوران، Si وانپ گیس کے مرحلے میں جمع ہوتا ہے جبکہ C ٹھوس مرحلے میں مرتکز ہوتا ہے، جس سے پاؤڈر کی شدید کاربنائزیشن ہوتی ہے۔ ترقی میں دیر. ایک بار جب پاؤڈر میں کاربن کے ذرات کشش ثقل پر قابو پاتے ہیں اور SiC انگوٹ میں پھیل جاتے ہیں، کاربن کی شمولیت بن جاتی ہے۔ 2) Si سے بھرپور حالات میں، اضافی Si بخارات گریفائٹ کروسیبل دیوار کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں، جس سے ایک پتلی SiC تہہ بنتی ہے جو آسانی سے کاربن کے ذرات اور Si پر مشتمل اجزاء میں گل سکتی ہے۔

دو نقطہ نظر ان مسائل کو حل کر سکتے ہیں: 1) کاربن کے ذرات کو بھاری کاربنائزڈ SiC پاؤڈر سے نمو میں دیر سے فلٹر کریں۔ 2) سی بخارات کو گریفائٹ کروسیبل دیوار کو خراب ہونے سے روکیں۔ بہت سے کاربائیڈز، جیسے TaC، 2000°C سے زیادہ کام کر سکتے ہیں اور تیزاب، الکلیس، NH3، H2، اور Si بخارات کے ذریعے کیمیائی سنکنرن کے خلاف مزاحمت کر سکتے ہیں۔ SiC wafers کے معیار کی بڑھتی ہوئی مانگ کے ساتھ، SiC کرسٹل گروتھ ٹیکنالوجی میں TaC کوٹنگز کے استعمال کو صنعتی طور پر تلاش کیا جا رہا ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ PVT نمو والی بھٹیوں میں TaC-کوٹڈ گریفائٹ اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے تیار کردہ SiC کرسٹل صاف ہوتے ہیں، نمایاں طور پر کم خرابی کی کثافت کے ساتھ، کافی حد تک کرسٹل کے معیار کو بڑھاتے ہیں۔

a) غیر محفوظTaC یا TaC لیپت غیر محفوظ گریفائٹ: کاربن کے ذرات کو فلٹر کرتا ہے، کرسٹل میں پھیلنے سے روکتا ہے، اور یکساں ہوا کے بہاؤ کو یقینی بناتا ہے۔

ب)ٹی سی لیپتحلقے: سی بخارات کو گریفائٹ کروسیبل دیوار سے الگ کریں، سی بخارات کے ذریعے کروسیبل دیوار کے سنکنرن کو روکیں۔

ج)ٹی سی لیپتفلو گائیڈز: سیڈ کرسٹل کی طرف ہوا کے بہاؤ کو ہدایت کرتے ہوئے گریفائٹ کروسیبل دیوار سے Si بخارات کو الگ کریں۔

د)ٹی سی لیپتسیڈ کرسٹل ہولڈرز: سی بخارات کے ذریعے اوپری کور کے سنکنرن کو روکنے کے لیے کروسیبل کے اوپری کور سے Si بخارات کو الگ کر دیں۔

کیسے کرتا ہےسی وی ڈی سی سی کوٹنگGaN سبسٹریٹ مینوفیکچرنگ میں فائدہ؟

فی الحال، GaN سبسٹریٹس کی تجارتی پیداوار نیلم کے سبسٹریٹ پر بفر لیئر (یا ماسک لیئر) کی تخلیق سے شروع ہوتی ہے۔ ہائیڈروجن ویپر فیز ایپیٹیکسی (HVPE) کا استعمال اس بفر پرت پر ایک GaN فلم کو تیزی سے اگانے کے لیے کیا جاتا ہے، اس کے بعد ایک آزادانہ GaN سبسٹریٹ حاصل کرنے کے لیے علیحدگی اور پالش کی جاتی ہے۔ HVPE ماحول کے دباؤ کوارٹج ری ایکٹرز کے اندر کیسے کام کرتا ہے، اس کی ضرورت کے پیش نظر کم اور زیادہ درجہ حرارت والے کیمیائی رد عمل دونوں کے لیے؟

کم درجہ حرارت والے زون (800-900 ° C) میں، گیسیئس HCl دھاتی Ga کے ساتھ رد عمل ظاہر کرکے گیسی GaCl پیدا کرتا ہے۔

ہائی ٹمپریچر زون (1000-1100°C) میں، گیسیئس GaCl گیسیئس NH3 کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے GaN سنگل کرسٹل فلم بناتا ہے۔

HVPE آلات کے ساختی اجزاء کیا ہیں، اور وہ سنکنرن سے کیسے محفوظ ہیں؟ HVPE کا سامان یا تو افقی یا عمودی ہوسکتا ہے، جس میں گیلیم بوٹ، فرنس باڈی، ری ایکٹر، گیس کنفیگریشن سسٹم، اور ایگزاسٹ سسٹم جیسے اجزاء شامل ہوتے ہیں۔ گریفائٹ ٹرے اور سلاخیں، جو NH3 کے ساتھ رابطے میں آتی ہیں، سنکنرن کے لیے حساس ہوتی ہیں اور ان کی حفاظت کی جا سکتی ہے۔ایس سی کوٹنگنقصان کو روکنے کے لئے.

GaN Epitaxy مینوفیکچرنگ پر CVD ٹیکنالوجی کی کیا اہمیت ہے؟

سیمی کنڈکٹر آلات کے میدان میں، مخصوص ویفر سبسٹریٹس پر ایپیٹیکسیل تہوں کی تعمیر کیوں ضروری ہے؟ ایک عام مثال میں نیلے سبز ایل ای ڈی شامل ہیں، جن کے لیے نیلم کے سبسٹریٹس پر GaN ایپیٹیکسیل تہوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ MOCVD آلات GaN ایپیٹیکسی پروڈکشن کے عمل میں اہم ہیں، چین میں AMEC، Aixtron اور Veeco کے سرکردہ سپلائرز۔

MOCVD سسٹمز میں اپیٹیکسیل جمع کے دوران سبسٹریٹس کو براہ راست دھات یا سادہ اڈوں پر کیوں نہیں رکھا جا سکتا؟ گیس کے بہاؤ کی سمت (افقی، عمودی)، درجہ حرارت، دباؤ، سبسٹریٹ کا تعین، اور ملبے سے آلودگی جیسے عوامل پر غور کیا جانا چاہیے۔ لہذا، سبسٹریٹس کو رکھنے کے لیے جیبوں کے ساتھ ایک سسپٹر استعمال کیا جاتا ہے، اور ان جیبوں میں رکھے گئے سبسٹریٹس پر سی وی ڈی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے ایپیٹیکسیل جمع کیا جاتا ہے۔ دیsusceptor ایک SiC کوٹنگ کے ساتھ ایک گریفائٹ بیس ہے۔.

GaN epitaxy میں بنیادی کیمیائی رد عمل کیا ہے، اور SiC کوٹنگ کا معیار کیوں اہم ہے؟ بنیادی ردعمل NH3 + TMGa → GaN + ضمنی مصنوعات (تقریباً 1050-1100 °C پر) ہے۔ تاہم، NH3 اعلی درجہ حرارت پر تھرمل طور پر گل جاتا ہے، جوہری ہائیڈروجن جاری کرتا ہے، جو گریفائٹ میں کاربن کے ساتھ سخت رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ چونکہ NH3/H2 SiC کے ساتھ 1100°C پر رد عمل ظاہر نہیں کرتا ہے، اس لیے SiC کوٹنگ کی مکمل انکیپسولیشن اور معیار اس عمل کے لیے اہم ہیں۔

SiC Epitaxy مینوفیکچرنگ کے میدان میں، کوٹنگز کا اطلاق مرکزی دھارے کی قسم کے رد عمل کے چیمبرز میں کیسے کیا جاتا ہے؟

SiC ایک عام پولی ٹائپک مواد ہے جس میں 200 سے زیادہ مختلف کرسٹل ڈھانچے ہیں، جن میں 3C-SiC، 4H-SiC، اور 6H-SiC سب سے زیادہ عام ہیں۔ 4H-SiC کرسٹل ڈھانچہ ہے جو بنیادی طور پر مین اسٹریم ڈیوائسز میں استعمال ہوتا ہے۔ کرسٹل ڈھانچے کو متاثر کرنے والا ایک اہم عنصر رد عمل کا درجہ حرارت ہے۔ ایک مخصوص حد سے نیچے کا درجہ حرارت دیگر کرسٹل شکلیں پیدا کرتا ہے۔ بہترین رد عمل کا درجہ حرارت 1550 اور 1650 ° C کے درمیان ہے۔ 1550 ° C سے کم درجہ حرارت 3C-SiC اور دیگر ڈھانچے کی پیداوار کا زیادہ امکان ہے۔ تاہم، 3C-SiC عام طور پر استعمال ہوتا ہے۔ایس سی کوٹنگز، اور 1600 ° C کے رد عمل کا درجہ حرارت 3C-SiC کی حد کے قریب ہے۔ اگرچہ TaC کوٹنگز کا موجودہ اطلاق لاگت کے مسائل سے محدود ہے، طویل مدتی میں،ٹی اے سی کوٹنگزتوقع کی جاتی ہے کہ SiC ایپیٹیکسیل آلات میں SiC کوٹنگز کو بتدریج تبدیل کر دیا جائے گا۔

فی الحال، SiC ایپیٹیکسی کے لیے CVD سسٹم کی تین اہم اقسام ہیں: سیاروں کی گرم دیوار، افقی گرم دیوار، اور عمودی گرم دیوار۔ سیاروں کی گرم دیواروں کا CVD نظام ایک ہی بیچ میں متعدد ویفرز اگانے کی صلاحیت سے نمایاں ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں اعلی پیداواری کارکردگی ہوتی ہے۔ افقی ہاٹ وال سی وی ڈی سسٹم میں عام طور پر ایک واحد ویفر، بڑے سائز کا گروتھ سسٹم شامل ہوتا ہے جو گیس فلوٹ روٹیشن سے چلتا ہے، جو بہترین انٹرا ویفر وضاحتیں فراہم کرتا ہے۔ عمودی ہاٹ وال سی وی ڈی سسٹم میں بنیادی طور پر تیز رفتار گردش کی خصوصیت ہوتی ہے جس کی مدد بیرونی مکینیکل بیس سے ہوتی ہے۔ یہ نچلے رد عمل کے چیمبر کے دباؤ کو برقرار رکھ کر باؤنڈری پرت کی موٹائی کو مؤثر طریقے سے کم کرتا ہے، اس طرح epitaxial ترقی کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے۔ مزید برآں، اس کے چیمبر کے ڈیزائن میں اوپری دیوار کی کمی ہے جو SiC پارٹیکل جمع کرنے کا باعث بن سکتی ہے، جس سے پارٹیکل گرنے کے خطرے کو کم کیا جا سکتا ہے اور عیب کنٹرول میں موروثی فائدہ ملتا ہے۔

ہائی ٹمپریچر تھرمل پروسیسنگ کے لیے، اس کی ایپلی کیشنز کیا ہیں۔CVD SiCٹیوب فرنس کا سامان میں؟

ٹیوب فرنس کا سامان وسیع پیمانے پر سیمی کنڈکٹر انڈسٹری میں آکسیڈیشن، ڈفیوژن، پتلی فلم کی نشوونما، اینیلنگ اور ملاوٹ جیسے عمل میں استعمال ہوتا ہے۔ دو اہم اقسام ہیں: افقی اور عمودی۔ فی الحال، آئی سی انڈسٹری بنیادی طور پر عمودی ٹیوب بھٹیوں کا استعمال کرتی ہے۔ عمل کے دباؤ اور اطلاق پر منحصر ہے، ٹیوب فرنس کے سامان کو ماحولیاتی دباؤ والی بھٹیوں اور کم دباؤ والی بھٹیوں میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ ماحولیاتی دباؤ والی بھٹیوں کو بنیادی طور پر تھرمل ڈفیوژن ڈوپنگ، پتلی فلم آکسیڈیشن، اور ہائی ٹمپریچر اینیلنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ کم پریشر والی بھٹیوں کو مختلف قسم کی پتلی فلموں (جیسے LPCVD اور ALD) کی افزائش کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ مختلف ٹیوب فرنس آلات کے ڈھانچے ایک جیسے ہوتے ہیں، اور ضرورت کے مطابق انہیں بازی، آکسیڈیشن، اینیلنگ، LPCVD، اور ALD افعال انجام دینے کے لیے لچکدار طریقے سے ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ ٹیوب فرنس کے سامان کے ری ایکشن چیمبر کے اندر اعلیٰ پاکیزگی والی sintered SiC ٹیوبیں، SiC ویفر بوٹس، اور SiC استر کی دیواریں ضروری اجزاء ہیں۔ کسٹمر کی ضروریات پر منحصر ہے، ایک اضافیایس سی کوٹنگکارکردگی کو بڑھانے کے لیے پرت کو sintered SiC سیرامکس کی سطح پر لگایا جا سکتا ہے۔

فوٹوولٹک گرینولر سلیکن مینوفیکچرنگ کے میدان میں، کیوں ہے؟ایس سی کوٹنگایک اہم کردار ادا کر رہے ہیں؟

پولی سیلیکون، میٹالرجیکل گریڈ سلکان (یا صنعتی سلکان) سے ماخوذ، ایک غیر دھاتی مواد ہے جو 99.9999% (6N) سے زیادہ سلکان مواد حاصل کرنے کے لیے جسمانی اور کیمیائی رد عمل کی ایک سیریز کے ذریعے صاف کیا جاتا ہے۔ فوٹو وولٹک فیلڈ میں، پولی سیلیکون کو ویفرز، سیلز اور ماڈیولز میں پروسیس کیا جاتا ہے، جو بالآخر فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹمز میں استعمال ہوتے ہیں، پولی سیلیکون کو فوٹو وولٹک انڈسٹری چین کا ایک اہم اپ اسٹریم جزو بناتا ہے۔ فی الحال، پولی سیلیکون کی پیداوار کے لیے دو تکنیکی راستے ہیں: ترمیم شدہ سیمنز عمل (سیلیکون کی طرح چھڑی پیدا کرنے والا) اور سائلین فلوڈائزڈ بیڈ پراسیس (دانے دار سلکان پیدا کرنے والا)۔ ترمیم شدہ سیمنز کے عمل میں، ہائی پیوریٹی ہائیڈروجن کے ذریعے ہائی پیوریٹی ہائیڈروجن کے ذریعے تقریباً 1150 °C پر سیلیکون کور پر ہائی پیوریٹی SiHCl3 کو کم کیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں سلکان کور پر پولی سیلیکون جمع ہوتا ہے۔ سائلین فلوڈائزڈ بیڈ کا عمل عام طور پر SiH4 کو سلکان سورس گیس کے طور پر اور H2 کو کیریئر گیس کے طور پر استعمال کرتا ہے، SiCl4 کو تھرمل طور پر 600-800 °C پر فلوڈائزڈ بیڈ ری ایکٹر میں SiH4 کو دانے دار پولی سیلیکون پیدا کرنے کے لیے استعمال کرتا ہے۔ تبدیل شدہ سیمنز عمل اپنی نسبتاً پختہ پیداواری ٹیکنالوجی کی وجہ سے مرکزی دھارے میں موجود پولی سیلیکون کی پیداوار کا راستہ بنا ہوا ہے۔ تاہم، جیسا کہ GCL-Poly اور Tianhong Reike جیسی کمپنیاں دانے دار سلیکون ٹیکنالوجی کو آگے بڑھا رہی ہیں، اس لیے سائلین فلوڈائزڈ بیڈ کا عمل اپنی کم قیمت اور کم کاربن فوٹ پرنٹ کی وجہ سے مارکیٹ شیئر حاصل کر سکتا ہے۔

پروڈکٹ پیوریٹی کنٹرول تاریخی طور پر فلوائزڈ بیڈ کے عمل کا ایک کمزور نقطہ رہا ہے، جو کہ ایک بنیادی وجہ ہے کہ اس نے قیمتی فوائد کے باوجود سیمنز کے عمل کو پیچھے نہیں چھوڑا۔ استر سائلین فلوڈائزڈ بیڈ پروسیس کے مرکزی ڈھانچے اور رد عمل کے برتن کے طور پر کام کرتا ہے، ری ایکٹر کے دھاتی خول کو کٹاؤ سے بچاتا ہے اور مواد کے درجہ حرارت کو موصل اور برقرار رکھتے ہوئے اعلی درجہ حرارت والی گیسوں اور مواد سے پہنتا ہے۔ سخت کام کرنے والے حالات اور دانے دار سلکان کے ساتھ براہ راست رابطے کی وجہ سے، استر کے مواد کو اعلی پاکیزگی، لباس مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، اور اعلی طاقت کا مظاہرہ کرنا چاہئے۔ عام مواد میں ایک کے ساتھ گریفائٹ شامل ہیں۔ایس سی کوٹنگ. تاہم، اصل استعمال میں، کوٹنگ کے چھیلنے/کریکنگ کے واقعات ہوتے ہیں جو دانے دار سلیکون میں کاربن کی ضرورت سے زیادہ مقدار کا باعث بنتے ہیں، جس کے نتیجے میں گریفائٹ لائننگ کی مختصر عمر ہوتی ہے اور انہیں استعمال کی اشیاء کے طور پر درجہ بندی کرتے ہوئے اسے باقاعدہ تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ SiC-coated fluidized bed lineing materials سے متعلق تکنیکی چیلنجز اور ان کی زیادہ قیمتیں سائلین فلوئڈائزڈ بیڈ کے عمل کو مارکیٹ میں اپنانے میں رکاوٹ ہیں اور وسیع تر اطلاق کے لیے ان کا ازالہ کرنا ضروری ہے۔

پائرولٹک گریفائٹ کوٹنگ کو کن ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جاتا ہے؟

پائرولائٹک گریفائٹ ایک نیا کاربن مواد ہے، جس میں 1800 ° C اور 2000 ° C کے درمیان بھٹی کے دباؤ پر کیمیائی طور پر بخارات جمع ہونے والے اعلی پاکیزگی والے ہائیڈرو کاربن پر مشتمل ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں انتہائی کرسٹاللوگرافی پر مبنی پائرولائٹک کاربن ہوتا ہے۔ اس میں اعلی کثافت (2.20 g/cm³)، اعلیٰ طہارت، اور انیسوٹروپک تھرمل، برقی، مقناطیسی اور مکینیکل خصوصیات ہیں۔ یہ تقریباً 1800 ° C پر بھی 10mmHg کے خلا کو برقرار رکھ سکتا ہے، ایرو اسپیس، سیمی کنڈکٹرز، فوٹو وولٹک اور تجزیاتی آلات جیسے شعبوں میں وسیع اطلاق کی صلاحیت کو تلاش کر سکتا ہے۔

سرخ پیلے ایل ای ڈی ایپیٹیکسی اور کچھ خاص منظرناموں میں، MOCVD چھت کو SiC کوٹنگ پروٹیکشن کی ضرورت نہیں ہوتی ہے اور اس کے بجائے پائرولیٹک گریفائٹ کوٹنگ سلوشن استعمال کرتا ہے۔

الیکٹران بیم وانپیکرن ایلومینیم کے لیے کروسیبلز کو اعلی کثافت، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، اچھی تھرمل جھٹکا مزاحمت، اعلی تھرمل چالکتا، کم تھرمل توسیعی گتانک، اور تیزاب، الکلیس، نمکیات، اور نامیاتی ری ایجنٹس کے ذریعے سنکنرن کے خلاف مزاحمت کی ضرورت ہوتی ہے۔ چونکہ پائرولائٹک گریفائٹ کوٹنگ گریفائٹ کروسیبل کی طرح ایک ہی مواد کا اشتراک کرتی ہے، اس لیے یہ گریفائٹ کروسیبل کی سروس لائف کو بڑھاتے ہوئے، زیادہ کم درجہ حرارت کی سائیکلنگ کو مؤثر طریقے سے برداشت کر سکتی ہے۔**