碳化硅陶瓷膜在烟梗提取液深度净化中的应用

为改善再造烟叶的感官质量,采用碳化硅陶瓷膜系统对造纸法再造烟叶生产过程中的烟梗提取液进行膜过滤深度净化,研究了不同孔径(0.04μm、0.1μm、0.5μm)的碳化硅膜对烟梗提取液分离效果、粘度、成分和感官质量的影响。研究结果表明:经0.04μm的碳化硅陶瓷膜处理,烟梗提取液的粘度从6.9mPa·s下降到4.0mPa·s,提取液的总糖从8.75%下降到5.41%、总氮从0.47%下降到0.34%、硝酸根从0.28%下降到0.18%,且制备的烟草薄片烟气口感刺激更小、余味更干净,但香气稍淡。表明用于烟草提取液澄清分离的碳化硅陶瓷膜分离技术对于卷烟行业发展具有重要的意义。     

纳米抛光碳化硅压力对相变影响的分子动力学模拟

为了研究纳米抛光碳化硅时压力变化对表面的影响规律,建立了金刚石磨粒纳米抛光碳化硅的分子动力学模型,数值模拟了纳米尺度下的碳化硅抛光过程,具体分析了抛光压力线性增大过程中的配位数为1至6的原子数量的变化规律,揭示了线性改变抛光压力对被加工表面相变的影响规律,仿真结果表明:压力是诱导碳化硅相变的主要因素,当抛光压力增大时,发生相变的原子数增多,碳化硅的相变深度增加,其中配位数为1、2和4的原子数减少,配位数为3、5和6的原子数增多。     

第三代半导体碳化硅单晶衬底企业同光晶体完成A轮融资

近日,第三代半导体碳化硅单晶衬底企业河北同光晶体有限公司(同光晶体)完成A轮融资,投资方之一为国投创业。本轮融资助力同光晶体实现涞源基地6英寸碳化硅衬底项目快速扩产和现有产品优化提升。目前,同光晶体的4英寸高纯半绝缘型碳化硅衬底主要用于制造高端射频芯片,其各项技术指标均达到国际先进水平;在导电型衬底方面,同光晶体6英寸产品满足电力电子器件的各方面技术要求,已具备批量生产条件,并在知名客户处形成应用。     

用SiO2微粉制备碳化硅粉体的研究

为回收利用SiO2微粉,探究了以SiO2微粉为原料通过碳热还原法制备碳化硅粉体的最佳工艺条件;研究了分别以石油焦、活性炭和石墨粉为还原剂对冶炼效果的影响。在最佳碳质还原剂的基础上,研究了不同配碳比(还原剂与SiO2微粉的质量比为1∶3.5、1∶3、1∶2.5、1∶2、1∶1.5)和不同冶炼时间(15、30、45、60 min)对冶炼效果的影响。结果表明:石油焦、活性炭、石墨粉3种碳质还原剂中,石油焦的冶炼效果最佳;将石油焦与原料SiO2微粉以质量比1∶2进行混合,在中频感应炉中以1650℃冶炼45 min为最佳冶炼工艺条件;以此能够得到晶粒生长较好、品质较高的碳化硅粉体,碳化硅含量高达93.50%(w)。     

高纯半绝缘SiC电阻率影响因素

采用物理气相传输(PVT)法进行高纯半绝缘SiC晶体生长,利用高温真空解吸附以及在系统中通入HCl和H2的方法,有效降低了系统中N、B和Al等杂质的背景浓度。使用二次离子质谱(SIMS)对晶体中杂质浓度测试,N、B和Al浓度分别小于1×1016、1×1015和2×1014 cm-3。对加工得到的晶片进行测试,全片的电阻率均在1×1010Ω·cm以上,微管密度小于0.02 cm-2,(004)衍射面的X射线摇摆曲线半高宽为34″。结果表明,该方法可以有效降低SiC晶体中N、B和Al等杂质浓度,提升SiC晶片的电阻率。使用该方法成功制备了4英寸(1英寸=2.54 cm)高纯半绝缘4H-SiC晶体。     

电泳沉积时间和热处理对碳纳米管增强C/SiC复合材料力学性能的影响

采用电泳沉积法结合化学气相渗透技术制备碳纳米管二次增韧的连续碳纤维增韧碳化硅(CNTs-C/SiC)复合材料。通过改变热解碳(PyC)界面上电泳沉积CNTs的时间,控制C/SiC复合材料中CNTs的含量,通过测试拉伸强度和断裂功,研究了CNTs含量及热处理对复合材料力学性能的影响。结果表明:在C/SiC复合材料PyC界面层上电沉积CNTs,能够大幅提高材料的拉伸强度和韧性。电沉积CNTs时间为5、8和10min时,CNTs-C/SiC复合材料的拉伸强度和断裂功分别提高了10.7%、39.3%、45.2%和31.1%、35.9%、46.5%。对未电沉积、电沉积8和10min的CNTs-C/SiC复合材料进行1 800℃热处理,发现材料的拉伸强度分别提高了64.4%、39.4%和49.5%。     

常压烧结碳化硅陶瓷的表面裂纹对其力学性能的影响

以常压烧结碳化硅陶瓷材料(SSiC陶瓷)为研究对象,开展陶瓷表面裂纹及其对力学性能影响的研究。结果表明,当裂纹尺寸小于40μm时,SSiC陶瓷的弯曲强度迅速降低55%;裂纹尺寸约50μm以后,弯曲强度的下降趋于平缓。通过曲线拟合及实验验证得到了弯曲强度对不同裂纹尺寸的关系式。通过对裂纹方向的研究,建立了裂纹方向对材料弯曲强度产生影响的模型。     

碳化硅陶瓷材料的制备工艺和应用研究进展

碳化硅陶瓷材料由于具有轻质高强、导热性能好、膨胀系数低、硬度高、抗氧化等优异的性能,被广泛用作高温结构部件。本文围绕碳化硅材料在光学反射镜材料的应用,对碳化硅材料的制备工艺和应用方面的进展作简要综述。     

催化剂浓度对6H-SiC晶片Si面化学机械抛光性能的影响

目的提高6H-SiC晶片Si面化学机械抛光(CMP)的材料去除率(MRR),改善其抛光表面质量。方法使用含有不同Cu~(2+)浓度和甘氨酸形成的配合物作为催化剂、H2O2作为氧化剂的抛光液,对6H-SiC晶片Si面进行CMP。使用精密天平称量SiC晶片抛光前后的质量,计算其MRR。使用AFM观测Si C晶圆表面,测其表面粗糙度(Ra)。使用Zeta电位仪测量在不同Cu~(2+)浓度下纳米氧化硅磨粒的Zeta电势和粒径分布。使用摩擦磨损试验机测量不同Cu~(2+)浓度时Si C晶圆的摩擦系数。对比不同压力和转速在CMP中对Si C的MRR和Ra的影响。结果随着Cu~(2+)浓度的增大,MRR先增大后减小,在Cu~(2+)体积浓度为300μmol/L时,MRR有最大值,为82 nm/h,此时,Ra为0.156 nm;相比之下,不加入Cu~(2+)-甘氨酸配合物的MRR为62 nm/h,Ra为0.280 nm。同时,随着Cu~(2+)浓度的增大,一方面,溶液中磨粒的Zeta电势绝对值不断减小,但高于不加入Cu~(2+)-甘氨酸配合物时的Zeta电势绝对值;另一方面,其平均粒径逐渐增大,但低于不加入Cu~(2+)-甘氨酸配合物时的平均粒径(104.0nm)。另外,随着Cu~(2+)浓度的增大,Si C晶圆的摩擦系数先增大后减小,在300μmol/L时达到最大,为0.6137。最后,随着压力的增大,MRR不断增加,但压力过大,使得Ra增大。随着抛光盘转速的增大,MRR先增大后减小,Ra无明显变化,在120 r/min时,MRR有最大值,为96 nm/h,Ra为0.161nm。结论 Cu~(2+)-甘氨酸配合物作为催化剂能够加快Si C化学机械抛光中的化学氧化速率,从而提高MRR,并且能够提高抛光液分散稳定性,改善Si C晶圆表面质量。另外,增大抛光压力可以增强机械磨削作用,提高MRR,但压力过大,会损伤晶片表面。抛光盘转速的增大也可以提高MRR,但其过大则会使抛光液外溅,降低化学作用,导致MRR降低。