الصين SHANGHAI FAMOUS TRADE CO.,LTD أخبار الشركة

أساليب تحضير بلورات سي سي واحدة: التركيز على طريقة بي في تي   وتشمل طرق التحضير الرئيسية لبلورات الكربيد السيليكون (SiC) الواحدة نقل البخار الفيزيائي (PVT) ، ونمو محلول بذور أعلى (TSSG) ،وترسب البخار الكيميائي في درجة حرارة عالية (HT-CVD).من بينهاطريقة PVTهي الأكثر استخداما في الإنتاج الصناعي بسبب معداتها البسيطة، وسهولة التحكم، وتكلفة المعدات المنخفضة نسبيا، ونفقات التشغيل.     التقنيات الرئيسية في نمو الكريستالات SiC في PVT مخطط مخطط لهيكل نمو PVT       وتشمل الاعتبارات الرئيسية لزراعة بلورات SiC باستخدام طريقة نقل البخار الفيزيائي (PVT):   نقاء مواد الجرافيت في الحقل الحراري يجب أن يكون محتوى الشوائب في أجزاء الجرافيت أقل من5 × 10-6، ومحتوى الشوائب في شعير العزل يجب أن يكون أقل من10 × 10-6. يجب أن تكون تركيزات البورون (B) والألومنيوم (Al) أقل من0. 1 × 10-6.   الاختيار الصحيح لقطبية بلور البذور الـC (0001)وجه مناسب للنمو4H-SiCبلورات. الـسي (0001)وجه مناسب للنمو6H-SiCبلورات.   استخدام بلورات البذور خارج المحور تغير البذور خارج المحور تناظر النمو وتساعد على تقليل تكوين العيوب في البلور.   عملية ربط البذور الكريستالية الجيدة يضمن الاستقرار الميكانيكي والتكافل خلال عملية النمو.   واجهة نمو مستقرة خلال العملية الحفاظ على واجهة صلبة غاز مستقرة أمر حاسم لتشكيل البلورات عالية الجودة.     تكنولوجيات حاسمة لنمو بلورات SiC   تكنولوجيا المنشطات في مسحوق سي سي تعاطي السيريوم (Ce)في مسحوق المصدر يعزز النمو المستقر لبلورات 4H-SiC أحادية المرحلة. وتشمل الفوائد زيادة معدل النمو وتحسين التحكم في التوجه وتقليل الشوائب والعيوب وتحسين استقرار المرحلة الواحدة وجودة البلور. كما أنه يساعد على قمع تآكل الجانب الخلفي ويحسن من البلورية الفردية.   التحكم في التدرج الحراري المحوري والشعاعي التدرج الحراري المحوري يؤثر على استقرار النمط المتعدد وكفاءة النمو. يمكن أن تؤدي التدرجات المنخفضة إلى أنواع متعددة غير مرغوب فيها وتقلص نقل المواد. المنحدرات المحورية والشعاعية المناسبة تضمن النمو السريع وجودة البلور المستقرة.   التحكم في خلل الطائرة القاعدية (BPD) تُسبّب الاضطرابات الجانبية الجانبية بجهد القطع الذي يتجاوز جهد القطع الحرج لـ SiC. تتشكل هذه العيوب خلال مراحل النمو والتبريد بسبب تنشيط نظام الانزلاق. تقليل الإجهاد الداخلي يقلل من تكوين الـ BPD.   تحكم نسبة تكوين المرحلة الغازية أنسبة الكربون إلى السيليكون أعلىفي المرحلة الغازية يساعد على قمع تحويل النمط المتعدد. إنه يقلل من التجميعات الخطوة الكبيرة ، ويحافظ على معلومات سطح النمو ، ويعزز استقرار النمط المتعدد.   - نعم   التحكم في النمو منخفض الضغط يؤدي الإجهاد الداخلي إلى ثني الشبكة ، وتشقق البلورات ، وزيادة BPDs ، مما يؤثر سلبًا على البث والأداء في الجهاز. وتشمل استراتيجيات الحد من الإجهاد الرئيسية:   تحسين المجال الحراري ومعلمات العمليةلتقترب من نمو التوازن.   إعادة تصميم هيكل الهيكلللسماح بتوسع الكريستال الحر   تعديل طرق ربط البذور، على سبيل المثال، تركفجوة 2 ملمبين البذور وحامل الجرافيت لاستيعاب اختلافات التوسع الحراري.   السيطرة على التسخين بعد النمو، بما في ذلك تبريد الفرن في الموقع ومعايير التسخين الأمثل لتحرير الإجهاد المتبقي.     اتجاهات التطوير في تكنولوجيا نمو بلورات سي سي   في المستقبل، سوف تنمو الكريستالات الواحدة عالية الجودة من سي سي في الاتجاهات التالية:   حجم أكبر من الوافرات لقد زاد قطر رقاقة سيك من بضعة مليمترات6 بوصات، 8 بوصات، وحتى12 بوصة. تحسن الألواح الكبيرة كفاءة الإنتاج وتخفض التكاليف وتلبي متطلبات الأجهزة ذات الطاقة العالية.   جودة أعلى في حين أن جودة بلورات SiC قد تحسنت بشكل ملحوظ ، إلا أن العيوب مثل الأنابيب الصغيرة والانحرافات والشوائب لا تزال قائمة. القضاء على هذه العيوب أمر بالغ الأهمية لضمان أداء الجهاز وموثوقيته.   تكلفة أقل تكلفة كريستالات سي سي الكبيرة الحالية تحد من اعتمادها على نطاق واسع. يمكن تحقيق تخفيضات في التكاليف من خلال تحسين العمليات، وتحسين الكفاءة، وأرخص المواد الخام.     الاستنتاج: نمو بلورات سي سي واحدة عالية الجودة هو مجال رئيسي في أبحاث مواد أشباه الموصلات. مع التقدم التكنولوجي المستمر ، ستتطور تقنيات نمو بلورات سي سي بشكل أكبر.يضع أساساً صلباً لتطبيقه في درجات الحرارة العاليةالالكترونيات عالية التردد و عالية الطاقة   منتجاتنا:  

لمحة شاملة عن السيراميك المتقدم المستخدم في معدات أشباه الموصلات   تعتبر المكونات الخزفية الدقيقة عناصر أساسية في المعدات الأساسية لعمليات تصنيع أشباه الموصلات الرئيسية مثل التصوير الضوئي ، والحفر ، وتراكم الفيلم الرقيق ، وتثبيت الأيونات ، و CMP.هذه الأجزاء بما فيها المحامل، قوالب التوجيه ، طوابق الغرف ، المسامير الكهروستاتية ، والأذرع الروبوتية مهمة بشكل خاص داخل غرف العمليات ، حيث تعمل وظائف مثل الدعم والحماية ومراقبة التدفق. توفر هذه المقالة نظرة عامة منهجية عن كيفية تطبيق السيراميك الدقيق في معدات تصنيع أشباه الموصلات الرئيسية.       عمليات الجانب الأمامي: السيراميك الدقيق في معدات تصنيع الصفائح 1معدات التصوير الضوئي   لضمان دقة العملية العالية في أنظمة التصوير الصورية المتقدمة، مجموعة واسعة من المكونات السيراميكية مع متعدد الوظائف الممتازة، والاستقرار الهيكلي، والمقاومة الحرارية،ويتم استخدام دقة الأبعادوتشمل هذه القوائم القوائم الكهربائية، والقوائم الفراغية، والكتل، وقواعد المغناطيس المبردة بالماء، والعاكسات، والسكك الحديدية، والمراحل، وحاملات الأقنعة.   المكونات السيرامية الرئيسية:تشوك الكهربائي الستاتيكي، مرحلة الحركة   المواد الرئيسية:عجلات كهربائية:الألومينا (Al2O3) ، نتريد السيليكون (Si3N4),مراحل الحركة:السيراميك الكورديريت، كاربيد السيليكون (SiC)   التحديات التقنية:تصميم هيكل معقد، التحكم في المواد الخام والتخمير، إدارة درجة الحرارة، والآلات عالية الدقة. النظام المادي لمراحل حركة الطباعة الحجرية أمر حاسم لتحقيق دقة عالية وسرعة مسح.يجب أن تتميز المواد بقسوة محددة عالية وانتشار حراري منخفض لتحمل الحركات عالية السرعة مع الحد الأدنى من التشوهات، وبالتالي تحسين الإنتاجية والحفاظ على الدقة.       2معدات الحفر   الحفر أمر بالغ الأهمية لنقل أنماط الدوائر من القناع إلى الوافر. تشمل المكونات السيراميكية الرئيسية المستخدمة في أدوات الحفر الغرفة ونوافذ المنظر ولوحة توزيع الغاز والفوهاتحلقات عازلة، لوحات الغطاء، حلقات التركيز، والشوكات الكهربائية. المكونات السيرامية الرئيسية:عجلة الكهرباء الثابتة، حلقة التركيز، لوحة توزيع الغاز   المواد السيرامية الرئيسية:الكوارتز، SiC، AlN، Al2O3، Si3N4، Y2O3     غرفة الحفر: مع هندسية الجهاز المتقلص ، هناك حاجة إلى ضوابط تلوث أكثر صرامة. يفضل السيراميك على المعادن لمنع تلوث الجسيمات والأيونات المعدنية.     متطلبات المواد: نظافة عالية، تلوث معدني ضئيل غير فعالة كيميائياً، خاصة بالنسبة لغازات الحفر القائمة على الهالوجين كثافة عالية، مسامية ضئيلة الحبوب الدقيقة، الحد الأدنى للحبوب قابلية ميكانيكية جيدة خصائص كهربائية أو حرارية محددة إذا لزم الأمر   لوحة توزيع الغاز: مع وجود مئات أو آلاف من الثقوب الدقيقة الدقيقة ، توزيع هذه الألواح غازات العملية بشكل موحد ، مما يضمن ترسب / حفرة ثابتة.   التحديات: المتطلبات المتعلقة بتكافؤ قطر الثقب والجدران الداخلية الخالية من الحفر مرتفعة للغاية. حتى الانحرافات الطفيفة يمكن أن تسبب اختلاف سمك الفيلم وفقدان الإنتاج.   المواد الرئيسية:CVD SiC، الألومينا، نتريد السيليكون   حلقة التركيز مصممة لتحقيق التوازن بين توحيد البلازما ومطابقة موصلة رقاقة السيليكون. بالمقارنة مع السيليكون الموصل التقليدي (الذي يتفاعل مع بلازما الفلور لتشكيل SiF4 المتطاير) ،يقدم SiC موصلات مماثلة ومقاومة بلازما متفوقةمما يسمح بعمر أطول.   المواد:كربيد السيليكون (SiC) - نعم       3معدات ترسب الفيلم الرقيق (CVD / PVD)     في أنظمة CVD و PVD ، تشمل الأجزاء السيراميكية الرئيسية أدوات الكهروستاتيكية ، وألواح توزيع الغازات ، والسخانات ، ومحاطات الغرف. المكونات السيرامية الرئيسية:عجلة الكهرباء الستاتيكية، سخان السيراميك   المواد الرئيسية: أجهزة التدفئة:نتريد الألومنيوم (AlN) ، الألومينا (Al2O3)   سخانات السيراميك: مكون حاسم يقع داخل غرفة العملية، على اتصال مباشرة مع الوافر. وهو يدعم الوافر ويضمن درجات حرارة عملية متساوية ومستقرة عبر سطحه. - نعم   العمليات الخلفية: السيراميك الدقيق في معدات التعبئة والتجربة       1CMP (التسطيح الكيميائي الميكانيكي) تستخدم معدات CMP لوحات التلميع السيراميكية ، وأذرع التعامل ، ومنصات المواءمة ، وأدوات الفراغ لتسطيح السطح بدقة عالية.   2معدات تقطيع وتغليف الوافرات المكونات السيرامية الرئيسية: شفرات القطع:مواد مركبة من السيراميك الماسية، سرعة القطع ~ 300 مم/ثانية، شق الحافة < 1 ميكرومتر الرؤوس اللاصقة بالضغط الحراري:السيراميك AlN مع موصلة حرارية 220 W/m·K؛ توحيد درجة الحرارة ±2°C أسطوانات LTCC:دقة عرض الخط تصل إلى 10 ميكرومتر؛ يدعم 5G انتقال موجة مم أدوات السيراميك الشعرية:تستخدم في ربط الأسلاك، عادة ما تكون مصنوعة من Al2O3 أو الألومينا المقاومة بالزيركونيا   3محطات المسبار المكونات السيرامية الرئيسية: أجزاء متداخلة:أكسيد البيريليوم (BeO) ، نتريد الألومنيوم (AlN) معدات الاختبار عالية التردد:السيراميك AlN لتحقيق أداء ثابت للأشعة الراديوية     منتجاتنا  

كيف يتطور الإجهاد في مواد الكوارتز؟     1.الإجهاد الحراري أثناء التبريد (السبب الأساسي) يطور زجاج الكوارتز إجهادًا داخليًا عند تعرضه لدرجات حرارة غير موحدة. في أي درجة حرارة معينة ، يعرض زجاج الكوارتز بنية ذرية محددة هي الأكثر "مناسبة" أو مستقرة في ظل تلك الظروف الحرارية. يتغير التباعد بين الذرات مع درجة الحرارة - ويعرف هذا بالتمدد الحراري. عندما يعاني زجاج الكوارتز من التدفئة أو التبريد غير المتكافئ ، يحدث التوسع التفاضلي.   عادة ما ينشأ الإجهاد عندما تحاول المناطق الأكثر سخونة التوسع ولكنها مقيدة بالمناطق الأكثر برودة. هذا ينتج عنهإجهاد الضغط، والتي عادة لا تلحق الضرر بالمنتج. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة بما يكفي لتليين زجاج الكوارتز ، فقد يتم تخفيف الإجهاد. لكن،إذا كانت عملية التبريد سريعة جدًا، تزداد لزوجة المادة بسرعة كبيرة ، ولا يمكن للهيكل الذري ضبط في الوقت المناسب لاستيعاب انخفاض درجة الحرارة. هذا يؤدي إلى تشكيلإجهاد الشد، والتي من المرجح أن تسبب أضرارًا هيكلية.   يزداد الإجهاد تدريجياً مع انخفاض درجة الحرارة ويمكن أن تصل إلى مستويات عالية بعد نهايات التبريد. في الواقع ، عندما تتجاوز لزوجة زجاج الكوارتز10^4.6 POISEيشار إلى درجة الحرارة باسمنقطة السلالة- في هذه المرحلة ، فإن اللزوجة مرتفعة للغاية بحيث لا يمكن أن يحدث استرخاء الإجهاد.     عادي>مشوه>           2.الإجهاد من انتقال الطور والاسترخاء الهيكلي   الاسترخاء الهيكلي المنتشر: في الحالة المنصهرة ، يعرض الكوارتز ترتيبًا ذريًا مضطربًا للغاية. أثناء التبريد ، تحاول الذرات الانتقال نحو تكوين أكثر استقرارًا. ومع ذلك ، بسبب اللزوجة العالية للحالة الزجاجية ، فإن الحركة الذرية محدودة ، تاركة الهيكل في أحالة نادلة. هذا يولدإجهاد الاسترخاء، والتي يمكن إطلاقها ببطء مع مرور الوقت (كما لوحظ فيشيخوخةظاهرة في النظارات).   ميل التبلور المجهري: إذا تم عقد الكوارتز المنصهر في نطاقات درجة حرارة محددة (على سبيل المثال ، بالقرب مندرجة حرارة الانحراف) ، قد يحدث التبلور المجهري (على سبيل المثال ، هطول الأمطار منالكريستوباليت المصغرة). يمكن أن يؤدي عدم تطابق الحجم بين المراحل البلورية والمتبلورةمرحلة الانتقال الإجهاد.       3.الأحمال الخارجية والإجراءات الميكانيكية 1) الإجهاد الناجم عن الآلات يمكن أن تقدم المعالجة الميكانيكية مثل القطع والطحن والتلميعتشويه شعرية السطح، مما أدى إلىإجهاد الآلات. على سبيل المثال ، يولد القطع بعجلة الطحن الحرارة الموضعية والضغط الميكانيكي على الحافة ، مما يؤدي إلى تركيز الإجهاد. يمكن أن تخلق التقنيات غير السليمة أثناء الحفر أو الشريحة الشقوق التي تعملمواقع بدء الكراك.   2) تحميل الإجهاد في بيئات الخدمة عند استخدامها كمواد هيكلية ، قد تتحمل الكوارتز تنصهرالأحمال الميكانيكيةمثل الضغط أو الانحناء ، وتوليدالإجهاد العياني. على سبيل المثال ، تتطور حاويات الكوارتز التي تحمل مواد ثقيلة.       4.الصدمة الحرارية وتغيرات درجة الحرارة المفاجئة 1) الإجهاد الفوري من التسخين السريع أو التبريد على الرغم من أن الكوارتز ينصهر لديه معامل منخفض للغاية من التمدد الحراري (~ 0.5 × 10⁻⁶/درجة مئوية) ،تغيرات درجات الحرارة السريعة(على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي التدفئة من درجة حرارة الغرفة إلى درجات حرارة عالية أو غمر في الماء الجليدي)الإجهاد الحراري الفوري. الأواني الزجاجية المختبرية المصنوعة من الكوارتز قد تكسر تحت هذه الصدمات الحرارية. 2) تقلبات درجة الحرارة الدورية تحتالبيئات الحرارية الدورية طويلة الأجل(على سبيل المثال ، بطانات الفرن أو النوافذ الضوئية ذات درجة الحرارة العالية) ، يمكن أن يتراكم التمدد الحراري المتكرر والانكماشالإجهاد التعب، تسريع شيخوخة المواد والتكسير.           5.التأثيرات الكيميائية واقتران الإجهاد 1) التآكل والتوضيح الإجهاد عندما تتواصل الكوارتز المنصهرحلول قلوية قوية(على سبيل المثال ، هيدروكسيد الصوديوم) أوغازات حمضية عالية درجة الحرارة(على سبيل المثال ، HF) ، قد يخضع سطحهالتآكل الكيميائي أو الحل، تعطل التوحيد الهيكلي والتسببالإجهاد الكيميائي. يمكن أن يسبب هجوم القلوية تغييرات في حجم السطح أو شكلهاmicrocracks. 2) الإجهاد الناجم عن الأمراض القلبية الوعائية فيترسيب البخار الكيميائي (CVD)العمليات ، طلاء الكوارتز مع مواد مثلكذاقد يقدمالإجهاد البينيبسبب عدم التطابق في معاملات التمدد الحراري أو المعامل المرن بين الفيلم والركيزة. عند التبريد ، قد يسبب هذا التوترفيلم delamination أو تكسير الركيزة.     6.العيوب والشوائب الداخلية 1) الفقاعات والشوائب المضمنة أثناء الانصهار ، المتبقيةفقاعات الغازأوالشوائب(على سبيل المثال ، قد تصبح أيونات المعادن أو الجزيئات غير المليئة) محاصرة في الكوارتز تنصهر. يمكن أن يؤدي الاختلاف في الخواص الفيزيائية (على سبيل المثال ، معامل التمدد الحراري أو المعامل) بين هذه الادراج والزجاج المحيط بهتركيز الإجهاد الموضعيوزيادة خطرتشكيل الكراك حول الفقاعاتتحت الحمل. 2) microcracks والعيوب الهيكلية يمكن أن تؤدي الشوائب في المواد الخام أو عيوب الذوبانmicrocracksفي الكوارتز. عندما تتعرض للأحمال الخارجية أو تقلبات درجة الحرارة ،تركيز الإجهاد في نصائح الكراكيمكن أن تكثف ، تسارعانتشار الكراكوفي نهاية المطاف المساومة على سلامة المواد.   منتجاتنا ​    

تحليل شامل لمعلمات رقائق السيليكون: من الأساسيات إلى التطبيقات       أولاً: مقدمة   تعتبر رقائق السيليكون حجر الزاوية في صناعة أشباه الموصلات، وتستخدم على نطاق واسع في تصنيع الرقائق، والخلايا الكهروضوئية، وأنظمة MEMS (الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة)، وغيرها. يؤثر أداؤها بشكل مباشر على الإنتاجية والاستقرار وكفاءة المنتجات النهائية. وبالتالي، فإن فهم معلمات رقائق السيليكون أمر بالغ الأهمية للمهنيين في المجالات ذات الصلة. تقدم هذه المقالة نظرة عامة مفصلة على خصائص رقائق السيليكون، بما في ذلك التركيب البلوري والأبعاد الهندسية وجودة السطح والخصائص الكهربائية والأداء الميكانيكي والتطبيقات العملية.       تصنيع رقائق أشباه الموصلات       ثانياً: المفاهيم الأساسية وتصنيف رقائق السيليكون   1. تعريف رقائق السيليكون   رقائق السيليكون هي شرائح رقيقة من السيليكون أحادي البلورة يتم إنتاجها من خلال عمليات القطع والطحن والتلميع. عادة ما تكون دائرية، وتستخدم في الدوائر المتكاملة (ICs)، وأجهزة الاستشعار، والأجهزة الكهروضوئية، وما إلى ذلك. بناءً على طرق التصنيع والتطبيقات، يتم تصنيف رقائق السيليكون على النحو التالي:   · رقائق CZ (Czochralski):سيليكون أحادي البلورة عالي النقاء وموحد للدوائر المتكاملة الدقيقة.   · رقائق FZ (Float-Zone):كثافة منخفضة للغاية من التشوهات، مثالية لرقائق العقد المتقدمة.   · رقائق متعددة البلورات:فعالة من حيث التكلفة للإنتاج الضخم (مثل الخلايا الشمسية).   · ركائز الياقوت:غير سيليكون ولكنها تستخدم في مصابيح LED نظرًا لصلابتها العالية وثباتها الحراري.       رقائق السيليكون ZMSH مقاس 8 بوصات       ثالثاً: المعلمات الرئيسية لرقائق السيليكون   1. الأبعاد الهندسية   · السُمك: يتراوح من 200 ميكرومتر إلى 750 ميكرومتر (تفاوت ±2 ميكرومتر). يمكن أن تكون الرقائق فائقة الرقة

أنابيب الزعفير لثرموبارات درجة الحرارة العالية       خلاصة أنابيب الزعفري من ZMSH هي المادة المفضلة لحماية المزدوج الحراري عالي درجة الحرارة في البيئات التآكل.   أنابيب الزعفرة أحادية البلور هي البديل النهائي الدائم لسيراميك الألومينا البوليكريستال (أنابيب السيراميك الألومينا). على عكس السيراميك ، يوفر الزعفرة أحادية البلور100 ٪ إغلاقوالمقاومة العالية للتآكل. يستفيد العملاء من زيادة الموثوقية، وفترات استبدال الحرارة الممتدة (عادة4 مرات أطول), وتقليل وقت توقف النظام.           الصفات الرئيسية   · 100٪ إغلاقلا توجد مسامية، العزل البيئي المثالي يمنع الانتشار الجوي إلى الحرارة. · مقاومة فريدة للتآكليتحمل بيئات كيميائية عنيفة. · درجات حرارة العمل تصل إلى 2000 درجة مئويةيحتفظ الزعفر بخصائصه وشكله بالقرب من نقطة ذوبانه، على عكس السيراميك، الذي يتحوّل عند درجات الحرارة العالية. · مقاومة الضغط العاليعادةً ما يتحمل ضغوطعشرات القضبان. · العزل الكهربائي العاليمثالي للقياسات الدقيقة.     تجميع العامل الحراري من الزعفرةالمجموعة تتكون منأنبوب زعفر مغلق من الخارجوواحد أو أكثرالأنابيب الشعرية الداخليةلعزل فروع الحرارة     حماية الأسلاك الحراريةيجب عزل فروع المزدوج الحراري الكهربائي وحمايتها من التآكل عند درجات الحرارة العالية. حتى آثار الملوثات (مثل الرصاص) تقلل بشكل كبير من عمر المزدوج الحراري.الغطاء السيراميكي / المعدني التقليدي عرضة لانتشار المعادن،أنابيب الزعفر توفر مقاومة لا مثيل لها.     مثال:     أكسيد الرصاص ينتشر عبر أنابيب السيراميك المتعددة           يمنع أكسيد الرصاص من قبل أنبوب الزعفرة البلورية الواحدة خارج الأنابيب الواقية. يبقى الأنبوب الداخلي سليما.           الأقراص الحرارية المحمية بالزامير تتفوق بكثير على أنابيب السيراميك القياسية. حتى أنابيب الزعفر ذات القطر الصغير توفر أداءً قويًا في درجات الحرارة العالية ، مما يجعلها حلًا فعالًا من حيث التكلفة:     · مصافي النفط · وحدات التكسير · مفاعلات الاحتراق · محرقات الحرق · المعالجة الكيميائية · تصنيع الزجاج · صناعة أشباه الموصلات(معالجة عملية نظيفة)     بعد 25 شهرًا، تم إدخال المسبار في تيار متدفق من الرصاص المنصهر في درجة حرارة 1170 درجة مئوية.           تم وضع المسبار في تاج فرن زجاجي عند 1500 درجة مئوية لمدة 11 شهرًا. لم تكن هناك علامات على التآكل.           المسبار سحب من جهاز التبخير           تصاميم المزدوج الحراري     القطر الخارجي / القطر الداخلي الحد الأقصى للطول   قياس درجة الحرارة في مناطق مختلفة العمق متاحة مع عزل أسلاك ثيرموبول داخل أنبوب الزفير الحماية مع الشعيرات الدموية الزفير   2.1 / 1.3 ملم ± 0.2 ملم 1750 ملم 4.8 / 3.4 ملم ± 0.15 ملم 1800 ملم 6 / 4 ملم ± 0.15 ملم 1800 ملم 8 / 5 ملم ± 0.15 ملم 1800 ملم 10 / 7 ملم ± 0.2 ملم 1400 ملم 13 / 10 ملم ± 0.2 ملم 1400 ملم   يتم إغلاق أنابيب الزعفران من خلال استمرار عملية نمو البلور. وهذا يضمن عدم وجود عيب في المواد والبنية الخالصة في أنبوب الحرارة بأكمله.       الاستنتاج أنابيب الزعفير لثرموبارات درجة الحرارة العاليةاستقرار حراري لا مثيل له، مقاومة للتآكل، والصمود، تشكل أساس قياس درجة حرارة البيئة المتطرفة. ومع ذلك، فإن الموثوقية الحقيقية تنبع مندعم الخدمة من نهاية إلى نهايةلا توفر ZMSH فقط أنابيب الزفير المُحسّنة للسيناريو، بل توفر أيضاًإطار الخدمة كامل الدورة "التحقق من صحة المتطلبات - التسليم - الصيانة": من التشخيص التشغيلي وتوجيهات الحجم المخصصة إلى التثبيت في الموقع ومتابعة الأداء على المدى الطويل.نحن نضمن أن كل أنبوب زعفر يعمل بكفاءة قصوى داخل أنظمتك.   إختيار أنابيب الزفير ZMSH يعني اختيارضمان مزدوج ‬التميز المادي + الالتزام بالخدمة‬تحسين كفاءة التكلفة والدقة في تطبيقات درجات الحرارة العالية.       المنتجات التالية هي أنابيب الزعفر المصنوعة خصيصا من قبل ZMSH:               حلول مخصصة من ZMSH   للأنابيب الزعفري المخصصة أو تصاميم الحرارة عالية درجة الحرارة، اتصل بناحلول هندسية دقيقة مصممة خصيصا لاحتياجاتك.      

فهم تقنية تحضير الأغشية (MOCVD، الرش المغنطيسي، PECVD)       ستقدم هذه المقالة عدة طرق لتصنيع الأغشية الرقيقة. في معالجة أشباه الموصلات، التقنيات الأكثر ذكرًا هي الطباعة الحجرية والنقش، تليها عملية النمو البلوري (الغشاء).   لماذا تعتبر تقنية الأغشية الرقيقة ضرورية في تصنيع الرقائق؟   على سبيل المثال، في الحياة اليومية، يستمتع الكثير من الناس بتناول الفطائر. إذا لم يتم تتبيل فطيرة مربعة الشكل وخبزها، فلن يكون لها أي نكهة ولن يكون الملمس جيدًا. يفضل بعض الناس المذاق المالح، لذلك يضعون طبقة من معجون الفول على سطح الفطيرة. يفضل آخرون المذاق الحلو، لذلك يضعون طبقة من سكر الشعير على السطح.   بعد وضع الصلصة، تكون طبقة الصلصة المالحة أو الحلوة على سطح الفطيرة مثل الغشاء. وجودها يغير طعم الفطيرة بأكملها، والفطيرة نفسها تسمى القاعدة.   بالطبع، أثناء معالجة الرقائق، هناك أنواع عديدة من وظائف الأغشية، وتختلف أيضًا طرق تحضير الأغشية المقابلة. في هذه المقالة، سنقدم بإيجاز عدة طرق شائعة لتحضير الأغشية، بما في ذلك MOCVD، والرش المغنطيسي، و PECVD، وما إلى ذلك...     أولاً.الترسيب الكيميائي للبخار العضوي للمعادن (MOCVD)     نظام النمو البلوري MOCVD هو جهاز معقد ومتطور للغاية، والذي يلعب دورًا حاسمًا في تحضير أغشية أشباه الموصلات والهياكل النانوية عالية الجودة.   يتكون نظام MOCVD من خمسة مكونات أساسية، يؤدي كل منها وظائف متميزة ولكنها مترابطة، مما يضمن بشكل جماعي كفاءة وسلامة عملية نمو المواد.   1.1 نظام نقل الغاز:المسؤولية الرئيسية لهذا النظام الفرعي هي التحكم بدقة في توصيل المتفاعلات المختلفة إلى غرفة التفاعل، بما في ذلك قياس المتفاعلات، وتوقيت وتسلسل توصيلها، بالإضافة إلى تنظيم معدل تدفق الغاز الكلي.   يتكون من عدة أنظمة فرعية، بما في ذلك نظام إمداد الغاز لحمل المتفاعلات، ونظام الإمداد لتوفير مصادر عضوية معدنية (MO)، ونظام الإمداد لتوفير الهيدريدات، وصمام النمو / التهوية المتعدد للتحكم في اتجاه تدفق الغاز. كما هو موضح في الشكل أدناه، إنه الرسم التخطيطي لمسار الغاز لنظام نمو MOCVD.       نظام AIXTRON CCS 3 x 2" Research-grade Nitride MOCVD       الرسم التخطيطي لمسار الغاز لنظام MOCVD   1.2 نظام غرفة التفاعل:هذا هو المكون الأساسي لنظام MOCVD، وهو مسؤول عن عملية نمو المواد الفعلية.   يتضمن هذا القسم قاعدة جرافيت لدعم الركيزة، وسخان لتسخين الركيزة، ومستشعر درجة حرارة لمراقبة درجة حرارة بيئة النمو، ونافذة كشف بصرية، وروبوت تحميل وتفريغ أوتوماتيكي للتعامل مع الركيزة. يستخدم الأخير لأتمتة عملية التحميل والتفريغ، وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج. يوضح الشكل أدناه مخطط حالة التسخين لغرفة مفاعل MOCVD.       الرسم التخطيطي لمبدأ النمو داخل الغرفة لـ MOCVD   1.3 نظام التحكم في النمو:يتكون من وحدة تحكم قابلة للبرمجة وجهاز كمبيوتر للتحكم، وهو مسؤول عن التحكم الدقيق ومراقبة عملية نمو MOCVD بأكملها.   تتحمل وحدة التحكم مسؤولية جمع ومعالجة وإخراج الإشارات المختلفة، بينما يتحمل جهاز الكمبيوتر للتحكم مسؤولية تسجيل ومراقبة كل مرحلة من مراحل نمو المواد، مما يضمن استقرار العملية وقابليتها للتكرار.       1.4 نظام المراقبة في الموقع:يتكون من مقاييس حرارة الأشعة تحت الحمراء المصححة للانعكاس، ومعدات مراقبة الانعكاس، وأجهزة مراقبة الاعوجاج.   يمكن لهذا النظام مراقبة المعلمات الرئيسية أثناء عملية نمو المواد في الوقت الفعلي، مثل سمك الغشاء وتوحيده، بالإضافة إلى درجة حرارة الركيزة. وبالتالي، فإنه يتيح إجراء تعديلات وتحسينات فورية لعملية النمو.     1.5 نظام معالجة غاز العادم:مسؤول عن التعامل مع الجسيمات والغازات السامة المتولدة أثناء عملية التفاعل.   عن طريق وسائل مثل التكسير أو التحفيز الكيميائي، يمكن تحليل هذه المواد الضارة وامتصاصها بشكل فعال، مما يضمن سلامة بيئة التشغيل والامتثال لمعايير حماية البيئة.   علاوة على ذلك، يتم تثبيت معدات MOCVD عادةً في غرف فائقة النظافة مجهزة بأنظمة إنذار أمان متقدمة، وأجهزة تهوية فعالة، وأنظمة تحكم صارمة في درجة الحرارة والرطوبة. لا تضمن هذه المرافق المساعدة وتدابير السلامة سلامة المشغلين فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين استقرار عملية النمو وجودة المنتجات النهائية.   يعكس تصميم وتشغيل نظام MOCVD المعايير العالية للدقة والتكرار والسلامة المطلوبة في مجال تصنيع مواد أشباه الموصلات. إنها واحدة من التقنيات الرئيسية لتصنيع الأجهزة الإلكترونية والكهرضوئية عالية الأداء.   يستخدم نظام رأس الرش الرأسي المقترن عن قرب (Closed-Coupled-Showerhead، CCS) MOCVD في غرفة المعدات لزراعة الأغشية البلورية.   تم تصميم هذا النظام بهيكل رأس رش فريد من نوعه. تكمن ميزته الأساسية في القدرة على تقليل التفاعلات المسبقة بشكل فعال وتحقيق خلط غاز فعال. يتم حقن هذه الغازات في غرفة التفاعل من خلال ثقوب الرش المتشابكة الموجودة على رأس الرش، حيث تختلط بالكامل وبالتالي تحسين توحيد وكفاءة التفاعل.   يتيح تصميم هيكل رأس الرش توزيع غاز التفاعل بالتساوي على الركيزة الموجودة أسفله، مما يضمن اتساق تركيز غاز التفاعل في جميع المواقع على الركيزة. هذا أمر بالغ الأهمية لتشكيل غشاء بلوري بسمك موحد.   علاوة على ذلك، يعزز دوران القرص الجرافيتي بشكل أكبر توحيد طبقة حدود التفاعل الكيميائي، مما يتيح نموًا أكثر اتساقًا للغشاء البلوري. تساعد هذه الآلية الدورانية، عن طريق تقليل الطبقة الحدودية للتفاعل الكيميائي الرقيق، على تقليل اختلافات التركيز المحلية، وبالتالي تعزيز التوحيد العام لنمو الغشاء.       (أ) رأس الرش الفعلي وصورته المكبرة جزئيًا، (ب) القصد من الهيكل الداخلي لرأس الرش         ثانيًا.الرش المغنطيسي     الرش المغنطيسي هو تقنية ترسيب بالبخار الفيزيائي تستخدم عادة لترسيب الأغشية الرقيقة والطلاء السطحي.   يستخدم مجالًا مغناطيسيًا لتحرير الذرات أو الجزيئات من مادة مستهدفة من سطح الهدف، ثم يشكل غشاءً على سطح مادة الركيزة.   تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في تصنيع أجهزة أشباه الموصلات، والطلاءات البصرية، والطلاءات الخزفية، وغيرها من المجالات.       الرسم التخطيطي لمبدأ الرش المغنطيسي       مبدأ الرش المغنطيسي هو كما يلي:   1. اختيار المادة المستهدفة:المادة المستهدفة هي المادة التي سيتم ترسيبها على مادة الركيزة. يمكن أن تكون معادن أو سبائك أو أكاسيد أو نتريدات، إلخ. عادةً ما يتم تثبيت المادة المستهدفة على جهاز يسمى مسدس الهدف.   2. بيئة الفراغ:يجب إجراء عملية الرش في بيئة فراغ عالية لمنع التفاعل بين جزيئات الغاز والمادة المستهدفة. يساعد هذا في ضمان نقاء وتوحيد الغشاء المترسب.   3. الغاز المؤين:أثناء عملية الرش، يتم عادةً إدخال غاز خامل (مثل الأرجون) لتأيينه في بلازما. تشكل هذه الأيونات، تحت تأثير المجال المغناطيسي، سحابة إلكترونية، تسمى "بلازما السحابة الإلكترونية".   4. تطبيق المجال المغناطيسي:يتم تطبيق مجال مغناطيسي بين المادة المستهدفة ومادة الركيزة. يحصر هذا المجال المغناطيسي بلازما السحابة الإلكترونية على سطح المادة المستهدفة، وبالتالي الحفاظ على حالة طاقة عالية.   5. عملية الرش:عن طريق تطبيق بلازما سحابة إلكترونية عالية الطاقة، يتم ضرب الذرات أو الجزيئات من المادة المستهدفة، وبالتالي يتم إطلاقها. ستترسب هذه الذرات أو الجزيئات المطلقة في شكل بخار على سطح مادة الركيزة، مما يشكل غشاءً.     تشمل مزايا الرش المغنطيسي:   1. توحيد الغشاء المترسب:يمكن أن يساعد المجال المغناطيسي في التحكم في انتقال الأيونات، وبالتالي تحقيق ترسيب غشاء موحد، مما يضمن بقاء سمك وخصائص الغشاء متسقة في جميع أنحاء سطح الركيزة بأكمله.   2. تحضير السبائك والمركبات المعقدة:يمكن استخدام الرش المغنطيسي لتصنيع سبائك ومركبات معقدة، والتي قد يكون من الصعب تحقيقها من خلال تقنيات الترسيب الأخرى.   3. القدرة على التحكم والتعديل:عن طريق تعديل معلمات مثل تكوين المادة المستهدفة، وضغط الغاز، ومعدل الترسيب، يمكن التحكم بدقة في خصائص الغشاء، بما في ذلك السمك والتركيب والبنية الدقيقة.   4. أغشية عالية الجودة:يمكن للرش المغنطيسي عادةً إنتاج أغشية عالية الجودة وكثيفة وموحدة ذات التصاق وخصائص ميكانيكية ممتازة.   5. متعدد الوظائف:إنه قابل للتطبيق على أنواع مختلفة من المواد، بما في ذلك المعادن والأكاسيد والنتريدات، إلخ. لذلك، لديه تطبيقات واسعة في مجالات مختلفة.   6. الترسيب في درجة حرارة منخفضة:بالمقارنة مع التقنيات الأخرى، يمكن إجراء الرش المغنطيسي في درجات حرارة منخفضة أو حتى في درجة حرارة الغرفة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تكون فيها مادة الركيزة حساسة لدرجة الحرارة.   بشكل عام، يعد الرش المغنطيسي تقنية تصنيع أغشية رقيقة قابلة للتحكم ومرنة للغاية، قابلة للتطبيق على مجموعة واسعة من مجالات التطبيقات، من الأجهزة الإلكترونية إلى الطلاءات البصرية، إلخ.     ثالثًا. ترسيب البخار الكيميائي المعزز بالبلازما     تُستخدم تقنية ترسيب البخار الكيميائي المعزز بالبلازما (PECVD) على نطاق واسع في تحضير الأغشية المختلفة (مثل السيليكون، ونيتريد السيليكون، وثاني أكسيد السيليكون، وما إلى ذلك).   يوضح الشكل التالي الرسم التخطيطي الهيكلي لنظام PECVD.       الرسم التخطيطي لهيكل نظام ترسيب البخار الكيميائي المعزز بالبلازما   المبدأ الأساسي هو كما يلي: يتم إدخال مواد غازية تحتوي على مكونات الغشاء في غرفة الترسيب. باستخدام تفريغ البلازما، تخضع المواد الغازية لتفاعلات كيميائية لتوليد البلازما. عندما تترسب هذه البلازما على الركيزة، ينمو غشاء مادي.   تشمل طرق بدء التفريغ المتوهج: الإثارة بتردد الراديو، والإثارة بجهد التيار المستمر العالي، والإثارة النبضية، والإثارة بالميكروويف.   يُظهر سمك وتركيب الأغشية المحضرة بواسطة PECVD توحيدًا ممتازًا. علاوة على ذلك، تتمتع الأغشية المترسبة بهذه الطريقة بالتصاق قوي ويمكنها تحقيق معدلات ترسيب عالية في درجات حرارة ترسيب منخفضة نسبيًا.   بشكل عام، يتضمن نمو الأغشية الرقيقة بشكل أساسي العمليات الثلاث التالية:   الخطوة الأولى هي أن الغاز التفاعلي، تحت إثارة المجال الكهرومغناطيسي، يخضع لتفريغ متوهج لتوليد البلازما.   أثناء هذه العملية، تتصادم الإلكترونات مع الغاز التفاعلي، مما يبدأ تفاعلًا أوليًا، مما يؤدي إلى تحلل الغاز التفاعلي وتوليد الأيونات والمجموعات التفاعلية.   الخطوة الثانية هي أن المنتجات المختلفة المتولدة من التفاعل الأولي تتحرك نحو الركيزة، بينما تخضع المجموعات النشطة والأيونات المختلفة لتفاعلات ثانوية لتشكيل منتجات ثانوية.   تتضمن الخطوة الثالثة امتصاص المنتجات الأولية والثانوية المختلفة على سطح الركيزة وتفاعلها اللاحق مع السطح. في نفس الوقت، هناك إطلاق للمواد الجزيئية الغازية.       رابعًا. تقنيات توصيف الأغشية الرقيقة     4.1 حيود الأشعة السينية (XRD)   XRD (حيود الأشعة السينية) هي تقنية شائعة الاستخدام لتحليل الهياكل البلورية.   يكشف عن معلومات مثل معلمات الشبكة، والبنية البلورية، والاتجاه البلوري للمادة عن طريق قياس أنماط حيود الأشعة السينية على البنية البلورية داخل المادة.   يستخدم XRD على نطاق واسع في مجالات مختلفة مثل علوم المواد، وفيزياء الحالة الصلبة، والكيمياء، والجيولوجيا.       الرسم التخطيطي لمبدأ اختبار XRD   مبدأ العمل: يعتمد المبدأ الأساسي لـ XRD على قانون براج. أي أنه عندما يتم تسليط شعاع وارد على عينة بلورية، إذا كانت الشبكة الذرية أو الأيونية في البلورة في ترتيب معين، فسيتم حيود الأشعة السينية. يمكن أن توفر زاوية وكثافة الحيود معلومات حول هيكل البلورة.       مقياس حيود الأشعة السينية Bruker D8 Discover   تكوين الأداة: تتكون أداة XRD النموذجية من المكونات التالية:   1. مصدر الأشعة السينية: جهاز ينبعث منه الأشعة السينية، وعادة ما يستخدم أهداف التنغستن أو النحاس لتوليد الأشعة السينية.   2. منصة العينة: منصة لوضع العينات، والتي يمكن تدويرها لضبط زاوية العينات.   3. كاشف الأشعة السينية: يستخدم لقياس كثافة وزاوية ضوء الحيود.   4. نظام التحكم والتحليل: يتضمن هذا نظام البرنامج للتحكم في مصدر الأشعة السينية، واكتساب البيانات، والتحليل، والتفسير.     مجالات التطبيق: لدى XRD تطبيقات مهمة في العديد من المجالات، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:   1. البحث البلوري: يستخدم لتحليل البنية البلورية للبلورات، وتحديد معلمات الشبكة والاتجاه البلوري.   2. توصيف المواد: تحليل معلومات مثل البنية البلورية، وتكوين الطور، وعيوب البلورات للمادة.   3. التحليل الكيميائي: تحديد الهياكل البلورية للمركبات غير العضوية والعضوية، ودراسة التفاعلات بين الجزيئات.   4. تحليل الأغشية: يستخدم لدراسة البنية البلورية، والسمك، ومطابقة الشبكة للغشاء.   5. علم المعادن والجيولوجيا: يستخدم لتحديد أنواع ومحتويات المعادن، ودراسة تكوين العينات الجيولوجية.   6. أبحاث الأدوية: يساعد تحليل البنية البلورية للدواء في فهم خصائصه وتفاعلاته.   بشكل عام، يعد XRD تقنية تحليلية قوية تمكن العلماء والمهندسين من اكتساب فهم عميق للبنية البلورية وخصائص المواد، وبالتالي تعزيز البحث والتطبيقات في علوم المواد والمجالات ذات الصلة.       صورة لمقياس حيود الأشعة السينية XRD       4.2 المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)   المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) هو نوع شائع الاستخدام من المجاهر. يستخدم حزمة إلكترونية بدلاً من حزمة ضوئية لإضاءة العينة، مما يتيح الملاحظة عالية الدقة للسطح والشكل.   يستخدم SEM على نطاق واسع في مجالات مثل علوم المواد، وعلم الأحياء، والجيولوجيا.     المبدأ الأساسي لعمل SEM هو كما يلي:   يستخدم SEM مدفعًا إلكترونيًا لتوليد حزمة إلكترونية. يشبه هذا المدفع الإلكتروني المدفع الموجود في أنبوب إلكتروني (CRT)، مما يولد إلكترونات عالية الطاقة. تمر الحزمة الإلكترونية عبر نظام محاذاة، والذي يتكون من سلسلة من العدسات الإلكترونية، للتركيز ومحاذاة الحزمة الإلكترونية، مما يضمن استقرار وتركيز الحزمة. تحت سيطرة ملف المسح، تقوم الحزمة الإلكترونية بمسح سطح العينة.   يمكن التحكم بدقة في موضع الحزمة الإلكترونية، وبالتالي توليد وحدات بكسل مسح ضوئي على العينة.   توضع العينة على مرحلة العينة الخاصة بـ SEM. يجب أن تكون العينة موصلة لأنه في SEM، تحتاج الحزمة الإلكترونية إلى التفاعل مع سطح العينة لتوليد إلكترونات ثانوية، وما إلى ذلك. عندما تضرب الحزم الإلكترونية عالية الطاقة سطح العينة، فإنها تتفاعل مع الذرات والجزيئات الموجودة في العينة. تتسبب هذه التفاعلات في تناثر الإلكترونات والهروب والإثارة، مما يؤدي إلى توليد إشارات مختلفة. يحلل كشف SEM الإشارات المختلفة المتولدة من سطح العينة، بما في ذلك بشكل أساسي الإلكترونات الثانوية (SE) والإلكترونات المتناثرة (BSE).   توفر هذه الإشارات معلومات حول شكل السطح وهيكله وتكوين العينة. عن طريق التحكم في موضع المسح للحزمة الإلكترونية على العينة، يمكن لـ SEM الحصول على معلومات البكسل لسطح العينة. تتم معالجة هذه المعلومات وعرضها بواسطة جهاز كمبيوتر، مما يؤدي إلى إنشاء صور عالية الدقة لسطح العينة.       صورة مادية لـ SEM       4.3 المجهر القوة الذرية (AFM)   المجهر القوة الذرية (AFM) هو تقنية مجهرية عالية الدقة، تستخدم بشكل أساسي لمراقبة الميزات الذرية والنانومترية للعينة. يعتمد مبدأ عملها على التفاعل بين المسبار وسطح العينة. عن طريق قياس تغيرات موضع المسبار، يمكنه الحصول على الطبوغرافيا والمعلومات الطوبولوجية لسطح العينة.   في AFM، يتم استخدام مسبار دقيق جدًا، مصنوع عادةً من السيليكون أو مواد أخرى ذات طرف نانوي. يتم توصيل المسبار برأس المسح من خلال ناتئ أو جهاز كهرإجهادي، مع طرف المسبار بالقرب من سطح العينة. عندما يكون المسبار قريبًا من سطح العينة، تحدث تفاعلات بين الذرات والجزيئات الموجودة في العينة والمسبار، بما في ذلك القوى الكهروستاتيكية، وقوى فان دير فالز، وتفاعلات الروابط الكيميائية، وما إلى ذلك. يتم التحكم في حركة الناتئ أو الجهاز الكهرإجهادي للحفاظ على قوة معينة بين طرف المسبار وسطح العينة.   يستخدم AFM نظام ردود فعل للحفاظ على قوة ثابتة بين المسبار والعينة. عندما يتغير ارتفاع أو موضع المسبار، يقوم نظام ردود الفعل تلقائيًا بضبط موضع الناتئ للحفاظ على القوة ثابتة. يتحرك المسبار والعينة بالنسبة لبعضهما البعض، وعادةً ما يكون ذلك على شبكة ثنائية الأبعاد، مما يشكل مسحًا ضوئيًا. في كل نقطة مسح ضوئي، يتسبب عدم انتظام سطح العينة في تغيير موضع طرف المسبار. عن طريق قياس تغير موضع المسبار، يمكن الحصول على معلومات طوبولوجية لسطح العينة. أخيرًا، تتم معالجة البيانات التي تم جمعها لإنشاء صورة طوبولوجية عالية الدقة لسطح العينة.   يحتوي AFM على تطبيقات واسعة في مجالات متعددة. يتم استخدامه في مجالات مثل علوم المواد، وعلم الأحياء، وتكنولوجيا النانو، مما يساعد الباحثين على اكتساب فهم أعمق لشكل السطح وهيكل المواد، وحتى تمكين معالجة الهياكل النانوية.   تشمل مزايا AFM الدقة العالية، وعدم التدمير، وأوضاع العمل المتعددة، مما يجعلها أداة قوية للمراقبة والبحث على النطاق النانوي.       صورة مادية لـ AFM       الرسم التخطيطي لمبدأ القياس ووضع العمل للمجهر القوة الذرية       الخلاصة     تتخصص ZMSH في تقنيات ترسيب الأغشية الرقيقة المتقدمة، بما في ذلك MOCVD، والرش المغنطيسي، و PECVD، وتقدم تطوير عمليات مصممة خصيصًا لأشباه الموصلات، والإلكترونيات الضوئية، وتطبيقات الطلاء الوظيفي. تغطي خدماتنا تصميم النظام المخصص، وتحسين المعلمات، ونمو الأغشية عالية النقاء، إلى جانب مبيعات معدات الترسيب الدقيقة لتلبية احتياجات البحث والتطوير والإنتاج الصناعي.       فيما يلي منتجات SiC الموصى بها بواسطة ZMSH:                 * يرجى الاتصال بنا لأية مخاوف تتعلق بحقوق الطبع والنشر، وسوف نعالجها على الفور.      

كربيد السيليكون يضيء نظارات الواقع المعزز، ويفتح على الفور عالمًا من الرؤية غير المحدودة     في عصر التكنولوجيا المتطور بسرعة اليوم، أصبحت تقنية الواقع المعزز تدريجيًا جيلًا جديدًا من أدوات الإنتاجية التي تغير نمط حياتنا. الواقع المعزز هو اختصار للواقع المعزز، وتمكن نظارات الواقع المعزز مرتديها من تراكب المشاهد الافتراضية على العالم الحقيقي وتحقيق التكامل والتفاعل بين العناصر الافتراضية والحقيقية من خلال الاستشعار والحوسبة.   تخيل يومًا ما أنه يمكنك، مثل الرجل الحديدي في فيلم خيال علمي، ارتداء زوج من النظارات الأنيقة والأنيقة، والقدرة على رؤية جميع أنواع المعلومات ذات الصلة على الفور دون أي عائق لرؤيتك.     استخدم كربيد السيليكون لصنع العدسات     كربيد السيليكون (SiC) هو في الواقع نوع من المواد شبه الموصلة. تم تضمينه في قائمة "أفضل 100 كلمة علمية لعام 2023" التي أصدرتها إدارة الدعاية بجمعية العلوم والتكنولوجيا الصينية. تقليديًا، تم استخدامه كمادة خام صناعية في مجالات مثل المواد المقاومة للحرارة والمواد الخام المعدنية.   البصريات النانوية الدقيقة هي تخصص ناشئ يتلاعب بالظواهر البصرية على نطاق مجهري. لقد جلبت حلولًا فنية جديدة للأجهزة والتقنيات البصرية مثل عدسات الواقع المعزز. لتلبية متطلبات الصناعة وتعزيز تنفيذ نتائج البحث العلمي، نركز على البحث والتطوير في منتجات مثل الموجات الضوئية الانكسارية للواقع المعزز، والعناصر البصرية الانكسارية، وأجهزة المواد الفوقية البصرية. أدى الاختراق التكنولوجي من 0 إلى 1 في قوالب الطباعة النانوية المتطورة في الصين إلى سد الفجوة في سلسلة الصناعة المحلية للواقع المعزز.   من خلال الجمع بين قوة التكنولوجيا البصرية الدقيقة النانوية وخصائص المواد المثالية، تم إنشاء نظارات الواقع المعزز المصنوعة من كربيد السيليكون فائقة النحافة هذه وانتقلت من المختبر إلى رؤية الجمهور.   للوهلة الأولى، لا يبدو هذا الزوج من النظارات مختلفًا عن النظارات العادية. ولكن بعد ارتدائها، تشعر بأنها أرق وأخف وزنًا من النظارات العادية التي يتم ارتداؤها عادةً.             أخف وزنًا وأكثر وضوحًا     هذا الزوج من النظارات يجعل الخيال العلمي حقيقة     سيناريو تطبيق حيوي: "ارتدِ نظارات الواقع المعزز، وقد يراك الآخرون جالسًا فقط. في الواقع، أنت تشاهد فيلمًا بالفعل." "إذا تمت إضافة الوظيفة التفاعلية، فعندما تنظر إلى الأشخاص من حولك، ستظهر أسماؤهم ومعلوماتهم بالقرب من رؤوسهم، مما يسمح لك بتوديع عمى الوجه إلى الأبد. عند ارتداء هذه النظارات، يمكنك التعرف على الجميع وأيضًا على كل نبات وزهرة."   تخيل زوجًا من عدسات نظارات الواقع المعزز بوزن 5.4 جرام فقط وسمك 0.55 مليمتر فقط. إنها خفيفة الوزن تقريبًا مثل النظارات الشمسية التي ترتديها عادةً. على عكس عدسات الزجاج التقليدية متعددة الطبقات ذات معامل الانكسار العالي، بفضل معامل الانكسار الفائق لكربيد السيليكون، يمكن لهذه التقنية الجديدة إكمال مهام العرض بالألوان الكاملة بطبقة واحدة فقط من الموجة. هذا لا يقلل بشكل كبير من وزن العدسات فحسب، بل يضغط أيضًا على الحجم بشكل أكبر من خلال تقنية التعبئة والتغليف فائقة النحافة، مما يجعل مرتديها لا يشعر بوجودها.   بعد ارتداء نظارات الواقع المعزز هذه، ستشعر وكأنك دخلت عالمًا جديدًا تمامًا، لأنها يمكن أن تراكب صورًا افتراضية واضحة وواسعة فوق البيئة الحقيقية، تمامًا مثل التغيير من نافذة صغيرة إلى باب كبير. يمكن للموجة أحادية الطبقة المصنوعة من كربيد السيليكون نظريًا دعم التصوير بالألوان الكاملة بزاوية 80 درجة، متجاوزة بكثير أقصى زاوية مجال رؤية بالألوان الكاملة تبلغ 40 درجة والتي يمكن أن يوفرها الزجاج التقليدي عالي الانكسار. مجال رؤية أكبر يعني انغماسًا وتجربة أفضل. سواء كانت المشاهد الخيالية في لعبة ما أو تصور البيانات في العمل، فسوف تجلب وليمة بصرية غير مسبوقة.             فيما يتعلق بقلق الكثير من الناس بشأن ظاهرة "نمط قوس قزح"، نقدم هذه المرة الحل. يحدث نمط قوس قزح في الواقع لأن الضوء المحيط الذي يمر عبر سطح الموجة يخضع لتأثير الانعراج، مما يخلق تأثيرًا مشابهًا لقوس قزح. من خلال تصميم هيكل الموجة بدقة، تم القضاء على هذه المشكلة تمامًا، مما يوفر للمستخدمين صورة نظيفة وواضحة. في الوقت نفسه، من خلال الاستفادة من الموصلية الحرارية الممتازة لمادة كربيد السيليكون، يستخدم هذا الزوج من النظارات بشكل مبتكر العدسات لتبديد الحرارة، مما يحسن بشكل كبير كفاءة تبديد الحرارة، مما يجعل العرض بالألوان الكاملة والإطار الكامل لم يعد توقعًا غير واقعي.   في غضون ذلك، على عكس النماذج السابقة التي تتطلب طبقات متعددة من الموجات لتحقيق تأثيرات الألوان الكاملة، تحتاج نظارات الواقع المعزز المصنوعة من كربيد السيليكون هذه إلى موجة واحدة فقط لتقديم مجموعة متنوعة غنية من المحتوى. علاوة على ذلك، فإنها تزيل بشكل مبتكر الحاجة إلى زجاج واقٍ. هذا يبسط بشكل كبير عملية الإنتاج ويمكّن المزيد من الأشخاص من الاستمتاع بالراحة التي توفرها هذه التكنولوجيا المتطورة.   مع استمرار ظهور المزيد والمزيد من الحلول المبتكرة المماثلة، يمكننا أن نتوقع أنه في المستقبل القريب، ستندمج تقنية الواقع المعزز حقًا في الحياة اليومية، مما يبشر بعصر جديد مليء بالإمكانيات غير المحدودة. سواء في التعليم أو الرعاية الصحية أو الترفيه أو المجالات الصناعية، ستصبح نظارات الواقع المعزز الجسر الذي يربط بين العالم الرقمي والعالم الحقيقي.   فيما يتعلق بنظارات الواقع المعزز المصنوعة من كربيد السيليكون، هل لديك أي أسئلة أخرى؟   س1: ما هي الاختلافات بين نظارات الواقع المعزز المصنوعة من كربيد السيليكون التي تم إصدارها هذه المرة و Apple Vision Pro؟   ج1: Vision Pro هو منتج واقع مختلط (MR) يجمع بين الواقع الافتراضي والواقع المعزز. إنه ضخم نسبيًا. نظرًا لاعتماده على الكاميرات لاستيراد الصور الخارجية، فقد يتسبب في تشويه أو دوار. في المقابل، تم تصميم نظارات الواقع المعزز بعدسات شفافة، وتعرض بشكل أساسي العالم الحقيقي وتضيف عناصر افتراضية فقط عند الضرورة، مما يقلل من الشعور بالدوار والسعي لتحقيق تجربة ارتداء أخف وزنًا وأكثر راحة.     س2: هل يمكن للأشخاص الذين يعانون من قصر النظر ارتداء نظارات الواقع المعزز؟ هل يمكن أن تتوافق عدسات كربيد السيليكون مع وظائف الواقع المعزز وتصحيح قصر النظر؟   ج2: هناك طرق مختلفة لتصحيح قصر النظر، مثل تركيب العدسة عن كثب مع العدسة القصيرة النظر، أو استخدام تقنيات جديدة مثل عدسات فرينل. هدفنا النهائي في المستقبل هو تخصيص الحلول بناءً على الاحتياجات الفردية.   س3: هل مادة SiC (كربيد السيليكون) باهظة الثمن؟ هل يستطيع الناس تحمل تكاليف النظارات المصنوعة من هذه المادة؟   ج3: على الرغم من أن السعر الحالي لعدسات كربيد السيليكون مرتفع نسبيًا، على سبيل المثال، تكلف العدسة مقاس أربعة بوصات التي نستخدمها لصنع العدسات حوالي ألفين إلى ثلاثة آلاف يوان، وتكلف العدسة مقاس ست بوصات حوالي ثلاثة إلى أربعة آلاف يوان. ومع ذلك، نظرًا لأن التكنولوجيا أصبحت أكثر نضجًا وتم تحقيق الإنتاج على نطاق واسع، فمن المتوقع أن ينخفض سعر عدسات كربيد السيليكون بشكل كبير في المستقبل.   على سبيل المثال، نستخدم حاليًا مصابيح LED. الركيزة المستخدمة في مصابيح LED هي الياقوت. كان الياقوت في الأصل باهظ الثمن، لكن سعره الحالي انخفض من عدة آلاف من اليوانات للقطعة إلى بضعة عشرات من اليوانات فقط. إذا كان من الممكن اعتماد نظارات الواقع المعزز المصنوعة من كربيد السيليكون على نطاق واسع، مع إنتاج سنوي يبلغ عدة مئات الآلاف أو عدة ملايين من القطع، فأعتقد أن سعرها سينخفض أيضًا من عدة آلاف من اليوانات إلى عدة مئات من اليوانات، وربما في يوم من الأيام يمكن أن يصل إلى بضعة عشرات من اليوانات فقط.     الخلاصة   بصفتها شركة مبتكرة في مجال أجهزة الفوتونات المصنوعة من كربيد السيليكون، تتخصص ZMSH في البحث والتطوير والإنتاج الضخم لعدسات 4H-SiC الفائقة وتقنيات الموجات للواقع المعزز. من خلال الاستفادة من عمليات الطباعة الحجرية النانوية المطورة داخليًا وقدرات المعالجة على مستوى الرقاقة، نوفر عدسات الواقع المعزز المصنوعة من كربيد السيليكون مع موصلية حرارية عالية (120 واط/م·ك)، وملفات تعريف فائقة النحافة (0.55 مم)، وأداء عرض خالٍ من قوس قزح، ومناسب للتطبيقات مثل الفحص الصناعي والجراحة الطبية. نحن ندعم التخصيص الكامل للعملية، بدءًا من اختيار المواد (مثل رقائق SiC مقاس 6 بوصات) إلى التصميم البصري، ومن خلال تقنية التعبئة والتغليف على مستوى الرقاقة، نحقق تحسنًا بمقدار 100 ضعف في أداء تبديد الحرارة. بالتعاون مع الشركات المصنعة الرائدة مثل Tianke Heada، ندفع الإنتاج الضخم لركائز كبيرة الحجم مقاس 8 بوصات، مما يساعد العملاء على خفض تكاليف المواد بنسبة 40٪.     نوع ZMSH من نوع 4H-semi من ركيزة SiC       * يرجى الاتصال بنا لأية مخاوف تتعلق بحقوق الطبع والنشر، وسوف نعالجها على الفور.      

عصا ليزر الروبي الاصطناعي حجر الزاوية للابتكار بالليزر       أصبحت الليزر الآن أدوات أساسية في مختلف القطاعات، من الرعاية الصحية والاتصالات إلى الأتمتة الصناعية والاكتشاف العلمي.الـليزر الياقوتيحمل مكانة تاريخية هامة،أول نظام ليزر تم إظهاره بنجاحفي جوهرهاعصا ليزر ياقوتية اصطناعية، وسيلة مكاسب الحالة الصلبة التي تمكن من توليد الضوء الأحمر المتماسك، قوية. هذه المقالة تتعمق في العلم وراء قضبان الليزر ياقوت، بنيتها، ومبادئ العمل،وأهميتها الدائمة في تكنولوجيا الليزر.   1.ما هو عصا ليزر روبي؟ أعصا ليزر ياقوتيةهي بلورة أسطوانية مصنوعة منالياقوت الاصطناعي، والذي هو أساساأكسيد الألومنيوم (Al2O3)معتدلة بتركيز صغير منأيونات الكروم (Cr3+)في حين أن Al2O3 النقي شفافة، إضافة الكروم يعطي الروبين لونها الأحمر أو الوردي المميز، والأهم من ذلك، يخلق المراكز النشطة اللازمة للعمل الليزر. في نظام الليزر،الوسيط النشطهي المادة المسؤولة عن تضخيم الضوء من خلال عمليةانبعاثات محفزةفي الليزر الروبي، يعمل قضيب الروبي الاصطناعي كوسط نشط، يمتص الطاقة ويحولها إلى ضوء أحمر مكثف متماسك. 2.البنية الفيزيائية لعصا ليزر الروبي عادة ما يتم تصنيع قضبان ليزر الروبي فيأشكال أسطوانية، مع قطرات تتراوح من بضعة مليمترات إلى 10 ملم، وأطوال تتراوح بين 30 إلى 150 ملم اعتمادا على متطلبات التطبيق.هذه الهندسة تحسين انعكاس الضوء الداخلي والكسب داخل تجويف الليزر.   تركيز المنشطاتأيونات Cr3 + عادة ما تكون حوالي 0.05٪مستوى معايرة بعناية يوازن بين كفاءة امتصاص وانبعاث الضوء. يتم إدخال ذرات الكروم خلال نمو البلور،استبدال بعض ذرات الألومنيوم في شبكة الزعفرة لتشكيل مراكز الليزر. 3مبدأ عمل عصا ليزر الروبي 3.1تحفيز أيونات الكروم ليزر الياقوت هوليزر الحالة الصلبة المضخة بواسطة مصباح فلاشعندما يُشع ضوء طاقة عالية من مصباح فلاش زينون بعصا الروبي،أيونات Cr3+ تمتص الفوتونات، وخاصة في المناطق الخضراء والزرقاء من الطيف المرئي. هذه العملية الإثارة يرفع الإلكترونات إلى مستويات طاقة أعلى. 3.2الحالة غير المستقرة والانقلاب السكاني بعد الإثارة، الإلكترونات في أيونات Cr3+ تنخفض إلىالحالة المتعددة الاستقرار، حيث يمكنهم البقاء لثواني صغيرة دون فقدان الطاقة.انعكاس السكانحالة يحتل فيها عدد أكبر من الإلكترونات الحالة المثيرة أكثر من الحالة الأساسية. هذا شرط أساسي لحدوث انبعاث محفز. 3.3 انبعاثات محفزة ومخرجات الليزر عندما يتفاعل فوتون من طول الموجة الصحيح (694.3 نانومتر، أحمر غامق) مع أيون Cr3 + متحمس، فإنه يؤدي إلى انبعاث فوتون ثان في المرحلة المثالية والاتجاهضوء متماسكهذا التفاعل المتسلسل لتوليد الفوتونات هو ما ينتج شعاع الليزر القوي 3.4الرنين البصري والتضخيم يتم وضع قضيب الياقوت بين مرآتينالتجويف البصري الرنينالمرآة الواحدة عاكسة بالكامل، والآخر ناقص جزئيا. الضوء ينعكس عدة مرات من خلال قضيب، وتحفيز المزيد من الانبعاثات،حتى يخرج الضوء المتماسك كحزمة ليزر ضيقة من مقبل الخروج. 4.دور رائد في تاريخ الليزر ليزر الياقوت جعل التاريخ في1960، عندما الفيزيائي(ثيودور مايمان)تم إظهار تشغيلها لأول مرة في مختبرات هيوز للأبحاث. وكان أول جهاز لتحويل المفهوم النظري للليزر (تضخيم الضوء عن طريق انبعاث الإشعاع المحفزوقد وضعت هذه الاختراقات الأساس لعقود من الابتكارات البصريةأساس جميع تقنيات الليزر. 5مزايا وعيوب ليزر روبي 5.1 المزايا أ.تصميم بسيطليزر الروبي بسيط من الناحية الهيكلية، مما يجعلهم متاحين للتعليم، النموذج الأولي، والبحوث. ii.الوسيط الصلب المستدام العصا الروبي الاصطناعية قوية ميكانيكياً ومستقرة كيميائياً وأقل حساسية لظروف البيئة من الليزر الغازية أو الصبغة. الثالث.جودة شعاع ممتازينتج شعاعًا أحمرًا متماسكًا ومتماسكًا بشكل ضيق مع دقة فضائية عالية مثاليًا للهولوغرافيا وبعض التطبيقات الطبية. (iv)الأهمية التاريخيةليزر الروبي يمثل علامة تاريخية تكنولوجية ولا يزال رمزا للابتكار الليزر. 6تطبيقات ليزر روبي على الرغم من تجاوزها من قبل أنواع الليزر الحديثة مثل Nd: YAG أو الليزر الألياف أو الليزر ثنائي الأيقونة ، إلا أن الليزر الروبي لا يزال يستخدم في مجالات النشوة حيث يكون طول الموجة المحدد والإنتاج النبض مفيدًا: هولوغرافياالضوء الأحمر المتسق المستقر مثالي لتسجيل أنماط التداخل بدقة عالية طب الجلدلقد استخدمت الليزر الروبيإزالة الوشم,علاج الصباغات، وتجديد سطح الجلدبسبب نبضاتها القصيرة ذات الطاقة العالية أبحاث العلوم الماديةتستخدم في الدراسات التي تنطوي على تفاعل المادة الضوئية، والانهيار الناجم عن الليزر، وتجارب التسخين النبض. الـ LIDAR المبكر ومعرفة المدىالنبضات الحمراء ذات الطاقة العالية فعالة لقياس المسافات الطويلة وكشف الأسطح بدقة. الاستنتاج الـعصا ليزر ياقوتية اصطناعيةلا يزال مكوناً رمزياً في تاريخ تكنولوجيا الليزرلقد مكنت أول عرض ناجح لتضخيم الضوء المتماسكفي حين أن التكنولوجيات الجديدة قد استولت على مكانها في التطبيقات السائدة، لا يزال تأثير ليزر الروبين في كل من التراث العلمي وحالات الاستخدام المتخصصة.إنه ليس فقط أداة وظيفية ولكنه أيضاً رمز للابتكار العلمي و بداية عصر الليزر.

ملاحظات حول ليزرات الطاقة العالية ومكونات SiC البصرية —  تقنيات معالجة السطح   لماذا كربيد السيليكون للبصريات الليزرية عالية الطاقة؟   يمكن لبلورات كربيد السيليكون (SiC) أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى1600  درجة مئوية, وتمتلك صلابة عالية، وتظهر الحد الأدنى من التشوه في درجات الحرارة المرتفعة، وتوفر شفافية ممتازة منالضوء الأحمر المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء الأطوال الموجية. هذه الخصائص تجعل SiC مادةمثالية لـوحدات الليزر عالية الطاقةهارفاردالعاكسات البصريةهارفاردبصريات التجميع, ونوافذ الإرسالالمشهد البحثي العالمي     تغيير مشهد تصميم الليزر عالي الطاقة   في الماضي، كانت معظم أنظمة الليزر عالية الطاقة تعتمد علىليزر الألياف فائقة القصر أوليزر التركيز القائم على العاكس على نطاق واسع. ومع ذلك، غالبًا ما عانت هذه الإعدادات مناتجاه الحزمة المحدودهارفاردكثافة الطاقة, والحمل الحراريالمشهد البحثي العالمي   تتطلب الاتجاهات الحديثة في تطوير نظام الليزر: مخرجات طاقة أعلى انتشار الحزمة بعيدة المدى تقارب الحزمة وتجميعها بشكل أكثر إحكامًا وحدات بصرية خفيفة الوزن وصغيرة الحجم   تكتسب البصريات القائمة على SiC الآن زخمًا كحل لهذه المتطلبات المتطورة — مدعومة بالتقدم الأخير فينمو البلورات والتصنيع فائق الدقة التقنيات.     بصريات SiC: من النظرية إلى التطبيق   مع نضوج معالجة مكونات SiC — وحتىبصريات بلورات الماس بدأت في الظهور — يبدو المستقبل واعدًا لـالنشر على نطاق صناعيالمشهد البحثي العالمي     مفترق طرق مع بصريات الواقع المعزز وتحديات البنية النانوية تحديات التصنيع الدقيق في بصريات ليزر SiC تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة فيموجات الواقع المعزز القائمة على SiC:       كل ذلك علىرقائق SiC مقاس 4 بوصات / 6 بوصات / 8 بوصات مع:   إنشاءهياكل نانوية مضادة للانعكاس (AR)تعزيز كفاءة الإرسال أو الانعكاستنميط هياكل شبكية دون طول الموجةدورية 100–500 نانومتر دقة عمق النانومتر ليست مهام سهلة — خاصة على مادة مثل   صلبة وخاملة كيميائيًا مثل SiC.المشهد البحثي العالمي   بدأت مؤسسات مثل جامعة ويستليك, هارفارد, وغيرها في استكشاف هذا المجال.واحدة من أكبر العقبات؟     حتى لو كانترقائق SiC بأسعار معقولة،كيف تقوم بنقش هياكل نانوية دورية دون ميكرون على مثل هذه المادة الصلبة دون تدميرها؟العودة إلى الوراء: نقش SiC      قبل عقد من الزمانقبل أكثر من عقد من الزمان  تكلفةرقاقة SiC مقاس 4 بوصات أكثر من10000 يوان صيني, وكان نقش واحدة منها عملية مؤلمة. ولكن خمن ماذا؟ لقد نجحت.لقد حققنا     هياكل مضادة للانعكاس (AR) دون طول الموجة على SiC والتي قللت من انعكاس السطح بأكثر من30%—دون استخدام أي أدوات تصوير ضوئي.

مقدمة في تقنيات ترسيب النمو البلوري في تصنيع أشباه الموصلات   في معالجة أشباه الموصلات، غالبًا ما تكون التصوير الضوئي كل من الحفر هي الخطوات الأكثر شيوعًا. ولكن إلى جانبها مباشرة توجد فئة أخرى حاسمة: ترسيب النمو البلوري.   لماذا تعتبر عمليات الترسيب هذه ضرورية في تصنيع الرقائق؟ إليك تشبيه: تخيل خبزًا مسطحًا مربعًا عاديًا. بدون أي طبقة علوية، فهو باهت وغير ملحوظ. يفضل بعض الناس وضع زبدة الفول السوداني على السطح؛ ويفضلها آخرون حلوة ويوضع عليها شراب. هذه الطلاءات تغير بشكل كبير طعم وشخصية الخبز المسطح. في هذا التشبيه، يمثل الخبز المسطح ركيزة، و الطلاء يمثل طبقة وظيفية . تمامًا مثلما تخلق الطبقة العلوية المختلفة نكهات مختلفة، فإن الأغشية المترسبة المختلفة تضفي خصائص كهربائية أو بصرية مختلفة تمامًا على الرقاقة الأساسية.   في تصنيع أشباه الموصلات، يتم ترسيب مجموعة واسعة من الطبقات الوظيفية على الرقائق لبناء الأجهزة. يتطلب كل نوع من الطبقات طريقة ترسيب معينة. في هذه المقالة، نقدم بإيجاز العديد من تقنيات الترسيب المستخدمة على نطاق واسع، بما في ذلك: MOCVD (ترسيب البخار الكيميائي العضوي المعدني) الرش المغناطيسي PECVD (ترسيب البخار الكيميائي المعزز بالبلازما)     1. ترسيب البخار الكيميائي العضوي المعدني (MOCVD)   MOCVD هي تقنية حاسمة لترسيب طبقات أشباه الموصلات البلورية عالية الجودة. تعمل هذه الأغشية أحادية البلورة كطبقات نشطة في مصابيح LED والليزر والأجهزة الأخرى عالية الأداء. يتكون نظام MOCVD القياسي من خمسة أنظمة فرعية رئيسية، يلعب كل منها دورًا أساسيًا ومنسقًا لضمان السلامة والدقة وقابلية التكرار لعملية النمو:       (1) نظام توصيل الغاز يتحكم هذا النظام الفرعي بدقة في تدفق وتوقيت ونسبة الغازات المختلفة المستخدمة في العملية والتي يتم إدخالها في المفاعل. يتضمن: خطوط الغاز الحامل (عادةً N₂ أو H₂) خطوط إمداد السلائف العضوية المعدنية, غالبًا عن طريق الفقاعات أو المبخرات مصادر غاز الهيدريد (مثل NH₃، AsH₃، PH₃) مشعبات تبديل الغاز للتحكم في مسارات النمو/التطهير             (2) نظام المفاعل المفاعل هو جوهر نظام MOCVD، حيث يحدث النمو البلوري الفعلي. يتضمن عادةً: يتم تطبيق حامل الجرافيت المطلي بـ SiC الذي يحمل الركيزة يتم تطبيق نظام تسخين (مثل السخانات المقاومة أو RF) للتحكم في درجة حرارة الركيزة أجهزة استشعار درجة الحرارة (مزدوجات حرارية أو مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء) منافذ عرض بصرية للتشخيص في الموقع أنظمة مناولة الرقائق الآلية لتحميل/تفريغ الركيزة بكفاءة     (3) نظام التحكم في العملية تتم إدارة عملية النمو بأكملها من خلال مجموعة من: وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) وحدات التحكم في التدفق الكتلي (MFCs) وحدات التحكم في الضغط يتم تطبيق جهاز كمبيوتر مضيف لإدارة الوصفات والمراقبة في الوقت الفعلي تضمن هذه الأنظمة التحكم الدقيق في درجة الحرارة ومعدلات التدفق والتوقيت عبر كل مرحلة من مراحل العملية.   (4) نظام المراقبة في الموقع للحفاظ على جودة الفيلم واتساقه، يتم دمج أدوات المراقبة في الوقت الفعلي، مثل: أنظمة قياس الانعكاس لتتبع توحيد سمك الطبقة البلورية ومعدل النمو أجهزة استشعار انحناء الرقاقة للكشف عن الإجهاد أو الانحناء مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء مع تعويض الانعكاس لقياس دقيق لدرجة الحرارة تسمح هذه الأدوات بإجراء تعديلات فورية على العملية، مما يحسن التوحيد وجودة المواد.   (5) نظام إخماد العادم يجب تحييد المنتجات الثانوية السامة والقابلة للاشتعال الناتجة أثناء العملية - مثل الزرنيخ أو الفوسفين. يتضمن نظام العادم عادةً: أجهزة تنظيف الحارق المؤكسدات الحرارية أجهزة التنظيف الكيميائية تضمن هذه الأجهزة الامتثال لمعايير السلامة والبيئة.     تكوين مفاعل رأس الدش المقترن بإحكام (CCS)   تعتمد العديد من أنظمة MOCVD المتقدمة تصميم رأس الدش المقترن بإحكام (CCS)، خاصة لنمو GaN البلوري. في هذا التكوين، تحقن لوحة رأس الدش غازات المجموعة III والمجموعة V بشكل منفصل ولكن على مقربة من الركيزة الدوارة. هذا يقلل من تفاعلات الطور الغازي الطفيلية ويعزز كفاءة استخدام السلائف . تضمن المسافة القصيرة بين رأس الدش والرقاقة توزيعًا موحدًا للغاز عبر سطح الرقاقة. وفي الوقت نفسه، فإن دوران الحامل يقلل من اختلاف الطبقة الحدودية، مما يزيد من تحسين توحيد سمك الطبقة البلورية.         الرش المغناطيسي   الرش المغناطيسي هو تقنية ترسيب البخار الفيزيائي (PVD) مستخدمة على نطاق واسع لتصنيع الطبقات الوظيفية والطلاءات السطحية. وهي تستخدم مجالًا مغناطيسيًا لتعزيز طرد الذرات أو الجزيئات من مادة الهدف، والتي يتم بعد ذلك ترسيبها على ركيزة لتكوين طبقة رقيقة. يتم تطبيق هذه الطريقة على نطاق واسع في تصنيع أجهزة أشباه الموصلات، والطلاءات البصرية، والأغشية الخزفية، والمزيد.             المبدأ العامل للرش المغناطيسي   اختيار مادة الهدف الهدف هو مادة المصدر التي سيتم ترسيبها على الركيزة. يمكن أن يكون معدنًا، سبيكة، أكسيد، نيتريد، أو مركب آخر. يتم تركيب الهدف على جهاز يعرف باسم الكاثود المغناطيسي.   بيئة الفراغ تتم عملية الرش في ظل ظروف فراغ عالٍ لتقليل التفاعلات غير المرغوب فيها بين غازات العملية والملوثات المحيطة. وهذا يضمن نقاء كل من التوحيد الفيلم المترسب.   توليد البلازما يتم إدخال غاز خامل، عادةً الأرجون (Ar)، في الحجرة وتأيينه لتكوين بلازما . تتكون هذه البلازما من أيونات Ar⁺ المشحونة إيجابياً كل من إلكترونات حرة، وهي ضرورية لبدء عملية الرش.   تطبيق المجال المغناطيسي يتم تطبيق مجال مغناطيسي بالقرب من سطح الهدف. يحبس هذا المجال المغناطيسي الإلكترونات بالقرب من الهدف، مما يزيد من طول مسارها ويعزز كفاءة التأين - مما يؤدي إلى منطقة بلازما كثيفة تُعرف باسم بلازما المغنطرون.   عملية الرش تتسارع أيونات Ar⁺ نحو سطح الهدف ذي التحيز السلبي، مما يقصفه ويخلع الذرات من الهدف عن طريق نقل الزخم . ثم تنتقل هذه الذرات أو المجموعات المقذوفة عبر الحجرة وتتكثف على الركيزة، وتشكل طبقة فيلم وظيفية.     ترسيب البخار الكيميائي المعزز بالبلازما (PECVD) ترسيب البخار الكيميائي المعزز بالبلازما (PECVD) هي تقنية مستخدمة على نطاق واسع لترسيب مجموعة متنوعة من الأغشية الرقيقة الوظيفية، مثل السيليكون (Si)، نيتريد السيليكون (SiNx)، و ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂) . يظهر أدناه رسم تخطيطي لنظام PECVD نموذجي.   مبدأ العمل في PECVD، يتم إدخال السلائف الغازية التي تحتوي على عناصر الفيلم المطلوبة في غرفة ترسيب الفراغ. يتم توليد تفريغ متوهج باستخدام مصدر طاقة خارجي، مما يؤدي إلى إثارة الغازات في حالة البلازما . تخضع الأنواع التفاعلية في البلازما لـ تفاعلات كيميائية، مما يؤدي إلى تكوين فيلم صلب على سطح الركيزة. يمكن تحقيق إثارة البلازما باستخدام مصادر طاقة مختلفة، بما في ذلك: إثارة التردد اللاسلكي (RF)، إثارة الجهد العالي للتيار المباشر (DC) إثارة النبض إثارة الميكروويف يمكّن PECVD من نمو الأغشية ذات التوحيد الممتاز في كل من السُمك والتركيب. بالإضافة إلى ذلك، توفر هذه التقنية التصاقًا قويًا للفيلم وتدعم معدلات ترسيب عالية في درجات حرارة منخفضة نسبيًا للركيزة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الحساسة لدرجة الحرارة.     آلية الترسيب تتضمن عملية تكوين فيلم PECVD عادةً ثلاث خطوات رئيسية:   الخطوة 1: توليد البلازما تحت تأثير مجال كهرومغناطيسي، يبدأ التفريغ المتوهج، مما يشكل بلازما. تصطدم الإلكترونات عالية الطاقة بجزيئات الغاز السلف، مما يؤدي إلى بدء التفاعلات الأولية التي تقسم الغازات إلى أيونات، جذور، و أنواع نشطة.   الخطوة 2: النقل والتفاعلات الثانوية تهاجر منتجات التفاعل الأولية نحو الركيزة. أثناء هذا النقل، تحدث تفاعلات ثانوية بين الأنواع النشطة، مما يؤدي إلى توليد مواد وسيطة إضافية أو مركبات مكونة للفيلم.   الخطوة 3: تفاعل السطح ونمو الفيلم عند الوصول إلى سطح الركيزة، يتم امتصاص كل من الأنواع الأولية و الثانوية وتتفاعل كيميائيًا مع السطح، مما يشكل فيلمًا صلبًا. في الوقت نفسه، يتم إطلاق المنتجات الثانوية المتطايرة للتفاعل في الطور الغازي ويتم ضخها خارج الحجرة.   تتيح هذه العملية متعددة الخطوات التحكم الدقيق في خصائص الفيلم مثل السُمك، الكثافة، التركيب الكيميائي، و التوحيد—مما يجعل PECVD تقنية حاسمة في تصنيع أشباه الموصلات، الخلايا الكهروضوئية، MEMS، و الطلاءات البصرية.