چرا سرامیک های نیمه هادی پس از قرار گرفتن در معرض دمای بالا سیاه می شوند؟

ماهیت سرامیک های نیمه هادی
سرامیک های نیمه هادی مواد اکسید آمورف هستند که عمدتاً از اکسیدهای سیلیکون و اکسیدهای آلومینیوم تشکیل شده اند. آنها با مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی بالا مشخص می شوند، آنها مواد حیاتی هستند که به طور گسترده در صنعت نیمه هادی مورد استفاده قرار می گیرند.

 

علل-سیاه شدن دمای بالا در سرامیک های نیمه هادی
سرامیک های نیمه هادی علیرغم مقاومتشان در برابر دماهای بالا و خوردگی، در شرایط دمایی بالا{0}خیلی مستعد سیاه شدن هستند. دلایل متعددی برای این پدیده وجود دارد. چندین دلیل بالقوه در زیر ذکر شده است:

وجود ترکیبات گوگردی یا سایر مواد شیمیایی در بخار یا گاز: این مواد با سطح سرامیکی واکنش داده و یک لایه رسوب سولفیدی تشکیل می دهند و باعث سیاه شدن سطح می شوند.

کاهش اکسید و تغییرات ساختاری: در دماهای بالا، اکسیژن و سیلیکون ممکن است از شبکه کریستالی سرامیکی خارج شود و ساختارهای اکسید توخالی ایجاد کند. تشکیل این حفره ها می تواند منجر به سیاه شدن شود.

دمای بیش از حد جوشکاری و پردازش: در حین تولید، دمای بیش از حد بالا در حین جوشکاری یا فرآوری می تواند باعث ترک خوردن و سیاه شدن سطح شود.

گرادیان های دمایی بیش از حد: در طی فرآیند پخت، شیب های شدید دما نیز می توانند باعث سیاه شدن سطح سرامیکی شوند.

 

روش‌هایی برای جلوگیری از سیاه شدن{0}در دمای بالا
برای جلوگیری از سیاه شدن سرامیک های نیمه هادی در دماهای بالا می توان اقدامات زیر را انجام داد:

محیط اتمسفر را کنترل کنید تا ورود گازهای مضر به محفظه تف جوشی به حداقل برسد.

برای جلوگیری از اثرات نامطلوب گرمای بیش از حد بر سرامیک، دمای فرآیند و جوشکاری را تنظیم کنید.

شیب دما را مدیریت کنید تا اطمینان حاصل شود که سرامیک ها در حین پخت در معرض اختلاف حرارتی شدید قرار نمی گیرند.

برای جلوگیری از سیاه شدن ناشی از نقص مواد، مواد سرامیکی با کیفیت-را انتخاب کنید.

 

[نتیجه گیری]

سیاه شدن سرامیک های نیمه هادی در دماهای بالا تا حدی پایداری و عمر مفید آنها را به خطر می اندازد. با درک علل سیاه شدن، انتخاب مواد با کیفیت-و کنترل علمی عواملی مانند دمای پردازش و شرایط جوی، سازندگان می توانند به طور موثر از این پدیده جلوگیری کرده و پایداری و طول عمر محصولات نیمه هادی را افزایش دهند.