碳(tan) / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料應用(yong)於(yu)直(zhi)拉(la)矽單晶生長(chang)的(de)研究(jiu)

直(zhi)拉(la) (CZ)晶體生長(chang)法(fa)是壹種(zhong)廣(guang)泛(fan)應用(yong)於(yu)半(ban)導(dao)體(ti)級(ji)和(he)太(tai)陽(yang)能(neng)級(ji)矽單晶制(zhi)備的主要生長(chang)方(fang)法(fa)。直(zhi)拉(la)法(fa)矽單晶生長(chang)工藝較(jiao)為成熟(shu)，目(mu)前其(qi)最急待解決(jue)的(de)是如(ru)何(he)降(jiang)低單晶的生產成本(ben)。目(mu)前太(tai)陽(yang)能(neng)產業(ye)中，光(guang)伏(fu)組件(jian)中 50% 以(yi)上(shang)的成本(ben)消耗於(yu)單晶和(he)晶片的生產(chan)。

降(jiang)低拉(la)晶成本(ben)的(de)方(fang)法(fa)多(duo)種多(duo)樣，如(ru)改(gai)進(jin)熱(re)系(xi)統結(jie)構(gou)，變敞開式熱場(chang)為(wei)密(mi)閉式熱(re)場(chang)，降(jiang)低拉(la)晶功率(lv)和(he)保(bao)護氣體(ti)消耗量(liang)；改(gai)進(jin)拉(la)晶工藝，大(da)幅度提高晶體的拉(la)制(zhi)速率(lv)，提(ti)高晶體生長(chang)效(xiao)率(lv)。但(dan)在保(bao)證(zheng)晶體質量的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，受制(zhi)於(yu)熱(re)系(xi)統自身(shen)性能(neng)，單晶生長(chang)的(de)成本(ben)很(hen)難進(jin)壹步(bu)降(jiang)低，因(yin)為單晶拉(la)制(zhi)所(suo)需(xu)的(de)熱(re)系(xi)統中的(de)各(ge)個(ge)部件大部分(fen)是石墨(mo)材(cai)料制(zhi)造(zao)的(de)，如(ru)加(jia)熱器(qi)，保(bao)溫(wen)筒和(he)坩堝(guo)等部件均需(xu)使(shi)用(yong)國(guo)外(wai)進口(kou)的等(deng)靜壓高純(chun)細石(shi)墨(mo)進行加(jia)工制(zhi)造(zao)，價格(ge)比(bi)較(jiao)昂(ang)貴(gui)。國(guo)內(nei)制(zhi)造(zao)的(de)石(shi)墨材(cai)料由於(yu)質(zhi)量(liang)不穩(wen)定(ding)，性(xing)能(neng)較差(cha)，只(zhi)能(neng)用(yong)於(yu)底(di)盤(pan)，蓋板等(deng)非(fei)重(zhong)要(yao)部件的加(jia)工。

近(jin)年(nian)來(lai)太(tai)陽(yang)能(neng)產業(ye)飛(fei)速發(fa)展(zhan)，而產(chan)業(ye)必需(xu)的(de)高質(zhi)量(liang)優質(zhi)石墨材(cai)料仍舊(jiu)無(wu)法(fa)擺脫主要依賴(lai)進口(kou)的局(ju)面，供不(bu)應(ying)求的(de)局(ju)面致(zhi)使石(shi)墨材(cai)料的質量(liang)每(mei)況(kuang)愈下(xia)，價格(ge)卻(que)不(bu)斷(duan)上(shang)漲(zhang)，單晶制(zhi)造(zao)成本(ben)也(ye)跟(gen)著水(shui)漲(zhang)船(chuan)高。因(yin)此尋找物美價廉，性(xing)能(neng)更加(jia)優異(yi)的(de)替(ti)代材(cai)料成為(wei)了(le)矽單晶制(zhi)備產業的(de)迫切願(yuan)望。

直(zhi)拉(la)法(fa)生長(chang)矽單晶

生長(chang)工藝

直(zhi)拉(la)法(fa)矽單晶生長(chang)是(shi)壹種(zhong)十(shi)分(fen)成熟(shu)的(de)矽單晶生長(chang)方(fang)法(fa)，其(qi)特(te)點是(shi)通(tong)過電阻加(jia)熱方(fang)法(fa)使盛放(fang)在石(shi)英(ying)坩堝(guo)中的(de)矽多(duo)晶原料熔化(hua)成液(ye)態(tai)，通(tong)過控制(zhi)加(jia)熱器(qi)的(de)功(gong)率(lv)，升高或(huo)降(jiang)低熔矽的溫(wen)度(du)，使其(qi)達到晶體生長(chang)的(de)合適(shi)溫(wen)度。將特(te)定(ding)晶向(xiang)的(de)籽(zi)晶與熔矽接觸(chu)並放(fang)大(da)，同(tong)時通(tong)過提拉(la)機構(gou)采(cai)用(yong)合(he)適(shi)的(de)速度(du)向(xiang)上(shang)進(jin)行旋轉提拉(la)，從而逐(zhu)漸生長(chang)出(chu)壹根(gen)特(te)定(ding)晶向(xiang)、直(zhi)徑(jing)均勻的矽晶體棒。

單晶生長(chang)熱(re)系(xi)統

熱(re)系(xi)統是(shi)矽單晶成晶最重(zhong)要(yao)的條件之(zhi)壹，熱(re)場(chang)的(de)溫(wen)度梯度(du)分(fen)布直(zhi)接影(ying)響(xiang)著是(shi)否(fou)能(neng)順(shun)利(li)地(di)拉(la)制(zhi)出(chu)單晶以及矽單晶的要求質(zhi)量(liang)。現階(jie)段(duan)熱場(chang)的(de)主要部件基本由石墨材(cai)料進行加(jia)工制(zhi)造(zao)，如(ru)圖(tu) 1 所(suo)示為(wei)典型的(de)直(zhi)拉(la)矽單晶拉(la)制(zhi)熱(re)系(xi)統結(jie)構(gou)，不同的(de)單晶爐內(nei)的(de)熱(re)系(xi)統結(jie)構(gou)會有所(suo)差(cha)別(bie)，但(dan)總(zong)體(ti)結(jie)構(gou)基本壹致(zhi)。

其(qi)中的(de)重(zhong)要(yao)部件如加(jia)熱器(qi)，保(bao)溫(wen)筒等(deng)均需(xu)使(shi)用(yong)國(guo)外(wai)進口(kou)高純(chun)石墨材(cai)料進行制(zhi)造(zao)，為(wei)了(le)解決(jue)成本(ben)，其(qi)中的(de)壹些(xie)次要部件，如隔熱板等可以采(cai)用(yong)質(zhi)量較好(hao)的國(guo)產石墨(mo)材(cai)料進行制(zhi)造(zao)。



在熱(re)系(xi)統中，保(bao)溫(wen)裝(zhuang)置(zhi)的(de)作(zuo)用(yong)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)，單晶生長(chang)需(xu)要(yao)合(he)適(shi)的(de)溫度梯度(du)，保(bao)溫(wen)裝(zhuang)置(zhi)可以在使(shi)熔體維(wei)持(chi)壹個(ge)比較(jiao)合(he)適(shi)的(de)溫度梯度(du)，以(yi)利(li)於(yu)單晶的拉(la)制(zhi)。保(bao)溫(wen)裝(zhuang)置(zhi)的(de)材(cai)質(zhi)和(he)形(xing)狀(zhuang)，對熔(rong)體溫(wen)度梯度有(you)著很(hen)大(da)影(ying)響(xiang)，不合(he)適(shi)的(de)保溫裝(zhuang)置(zhi)會使單晶拉(la)制(zhi)困(kun)難(nan)或(huo)晶體嚴(yan)重(zhong)扭(niu)曲變形(xing)，造成晶體質量下(xia)降(jiang)，成品(pin)利(li)用(yong)率(lv)低(di)。

通(tong)常(chang)保溫(wen)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)采(cai)用(yong)石(shi)墨材(cai)料制(zhi)成的(de)圓(yuan)筒外(wai)裹(guo)數(shu)層碳氈(zhan)，重(zhong)量(liang)較大，不(bu)易更換(huan)。石墨(mo)保溫(wen)筒，在長(chang)期(qi)使用(yong)後，由於(yu)與 Si 蒸氣及揮(hui)發(fa)的 SiO反(fan)應，表(biao)面會變脆(cui)，易(yi)開裂，造(zao)成保(bao)溫(wen)效果(guo)下(xia)降(jiang)，影響(xiang)單晶品(pin)質，如(ru)不及時更換(huan)，石墨(mo)筒老(lao)化(hua)損壞(huai)後易(yi)造成生(sheng)產(chan)事故(gu)。

在石(shi)墨熱系(xi)統中，更換(huan)頻率(lv)最高的(de)部件是石墨(mo)坩堝(guo)，由於(yu)其(qi)在單晶生長(chang)過程中長(chang)時間承(cheng)受熔矽的重(zhong)量(liang)，並要做旋(xuan)轉，還要(yao)承(cheng)受拉(la)晶結(jie)束(shu)後矽熔體(ti)結(jie)晶產生的沖(chong)擊(ji)，因(yin)此對材(cai)料的承載(zai)能(neng)力(li)，機(ji)械強(qiang)度和(he)抗(kang)沖擊(ji)能(neng)力(li)都有很(hen)高要(yao)求，歷(li)來(lai)高質(zhi)量(liang)的石(shi)墨都是其(qi)制(zhi)作(zuo)的(de)最佳材(cai)料，但(dan)通(tong)常(chang)使用(yong)壽(shou)命(ming)只(zhi)能(neng)維持(chi) 10 幾(ji)爐次(ci)，遇到突發(fa)事故後，使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)會更低，這(zhe)主要是由於(yu)石(shi)墨(mo)材(cai)料的強(qiang)度有(you)限造成的(de)，這(zhe)在無(wu)形(xing)中也(ye)增加(jia)了(le)單晶拉(la)制(zhi)的(de)成本(ben)。

技(ji)術(shu)分(fen)析

石墨(mo)部件的生產(chan)過程

直(zhi)拉(la)單晶生長(chang)熱(re)系(xi)統中的(de)各(ge)個(ge)石墨(mo)部件主要采(cai)用(yong)國(guo)外(wai)進口(kou)的等(deng)靜壓高純(chun)細石(shi)墨(mo)進行制(zhi)作(zuo)，這(zhe)裏以(yi)石(shi)墨(mo)坩堝(guo)的生(sheng)產過程為例，介(jie)紹(shao)壹下(xia)石墨部件的生產(chan)制(zhi)作(zuo)過程，如圖(tu) 2 所(suo)示為(wei)石(shi)墨(mo)坩堝(guo)的整(zheng)個(ge)制(zhi)作(zuo)過程。



石墨部件的生產(chan)及其(qi)自身(shen)性質(zhi)有如下(xia)幾(ji) 個(ge)特(te)點：

1）生(sheng)產(chan)工序長(chang)，每(mei)壹個(ge)環節都是壹個(ge)高耗能(neng)、高耗材(cai)的(de)過程。

2）直(zhi)拉(la)單晶爐用(yong)石(shi)墨部件，主要采(cai)用(yong)等(deng)靜壓高純(chun)石墨制(zhi)成，要(yao)求精(jing)度(du)較(jiao)高，生(sheng)產(chan)大尺寸(cun)石墨(mo)部件時需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)整(zheng)塊石(shi)墨(mo)材(cai)料進行制(zhi)作(zuo)，制(zhi)作(zuo)成本(ben)較(jiao)高，尤(you)其(qi)是石(shi)墨(mo)坩堝(guo)和(he)保(bao)溫筒這(zhe)類(lei)更換(huan)周期(qi)較短(duan)的(de)部件。

3）由於(yu)石(shi)墨(mo)材(cai)料的自身(shen)強(qiang)度問(wen)題(ti)，石(shi)墨部件的連接部位磨損(sun)快(kuai),抗(kang)機(ji)械沖擊(ji)和(he)振(zhen)動(dong)能(neng)力(li)不(bu)強(qiang)，不易(yi)制(zhi)成結(jie)構(gou)復(fu)雜(za)的(de)部件。

4）抗熱沖(chong)擊能(neng)力(li)差(cha)，反(fan)復(fu)急(ji)熱(re)、急冷(leng)使(shi)用(yong)時容易出現(xian)開裂。

5）使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)比(bi)較(jiao)短(duan)。

碳(tan)/碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料的生產(chan)過程

碳 / 碳復(fu)合(he)材(cai)料是以碳(tan)纖(xian)維增強(qiang)碳基體的(de)復(fu)合(he)材(cai)料。它除(chu)了(le)能(neng)保持(chi)碳(tan)（石(shi)墨(mo)）原(yuan)來(lai)的優(you)良(liang)性能(neng)外(wai)，又能(neng)克服它的(de)缺(que)點(dian)，大(da)大提高了(le)韌(ren)性和(he)強(qiang)度，降(jiang)低了(le)熱膨脹系(xi)數(shu)，尤(you)其(qi)是因(yin)為相(xiang)對(dui)密(mi)度小，具(ju)有(you)很(hen)高的(de)比(bi)強(qiang)度和(he)比(bi)模量(liang)。

碳(tan) / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料采(cai)用(yong)整(zheng)體結(jie)構(gou)和(he)近(jin)凈成型(xing)的(de)設(she)計理念(nian)，通(tong)過坯體制(zhi)備、增 密、純(chun)化(hua)、高溫(wen)熱(re)處理和(he)表(biao)面塗層(ceng)處(chu)理等(deng)工藝進(jin)行制(zhi)造(zao)。用(yong)來(lai)制(zhi)備單晶矽熱場(chang)的(de)部件必須通(tong)過純(chun)化(hua)處理，以(yi)保證(zheng)較(jiao)低的金屬(shu)雜(za)質(zhi)含量，如圖(tu) 3 所(suo)示為(wei)壹只(zhi)碳 / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料坩堝(guo)的制(zhi)作(zuo)過程。



碳 / 碳復(fu)合(he)材(cai)料部件的生產(chan)工藝及(ji)其(qi)本身(shen)具有(you)以下(xia)特(te)點：

1）生(sheng)產(chan)工序短(duan)，生(sheng)產(chan)和(he)使(shi)用(yong)能(neng)耗大(da)大(da)降(jiang)低，主要工序都在密(mi)閉設(she)備中進(jin)行，對環境(jing)影(ying)響(xiang)不大(da)。

2）采(cai)用(yong)成熟(shu)的(de)三維編制(zhi)技(ji)術(shu)，結(jie)構(gou)可設(she)計性(xing)好(hao)，尺寸(cun)精(jing)度(du)高。

3） 碳(tan) / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料部件采(cai)用(yong)整(zheng)體的(de)設(she)計理念(nian)，由碳纖維(wei)增強(qiang)碳基體制(zhi)備而成，強(qiang)度高是(shi)石(shi)墨的(de) 10 倍左(zuo)右(you)，結(jie)構(gou)簡單，重(zhong)量(liang)輕，替換(huan)方(fang)便。

4）碳 / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料部件熱膨脹系(xi)數(shu)小，抗(kang)熱(re)震性(xing)好(hao)，在急(ji)熱、急冷(leng)環境(jing)中使(shi)用(yong)時不開裂，使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)長(chang)。



如(ru)表(biao) 1 所(suo)示為(wei)石(shi)墨(mo)材(cai)料和(he)碳(tan) / 碳復(fu)合(he)材(cai)料物理特(te)性對(dui)比(bi)數(shu)據(ju)，從(cong)中我(wo)們(men)也(ye)可以看出碳 / 碳復(fu)合(he)材(cai)料的強(qiang)度是(shi)遠(yuan)大(da)於(yu)壹般(ban)石(shi)墨(mo)材(cai)料的，其(qi)尺寸(cun)穩定(ding)性(xing)，耐沖擊，抗(kang)震性(xing)和(he)綜(zong)合(he)機械性能(neng)都要好(hao)於(yu)石(shi)墨(mo)材(cai)料，並且通(tong)過鈍化(hua)處理後，其(qi)金屬(shu)雜(za)質(zhi)含量可以控制(zhi)在 5×10-6 以(yi)下(xia)。

使用(yong)情(qing)況

碳/碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料保溫裝(zhuang)置(zhi)的(de)實(shi)際使(shi)用(yong)情(qing)況

在 CG6000 單晶爐上(shang)，在其(qi)他條件相(xiang)同(tong)的(de)情況(kuang)下(xia)，采(cai)用(yong)南(nan)方(fang)博(bo)雲(yun)生(sheng)產的碳 / 碳復(fu)合(he)材(cai)料保溫筒分(fen)別(bie)替(ti)換(huan)了(le)加(jia)熱器(qi)外(wai)保溫(wen)和(he)熱(re)系(xi)統下(xia)保溫裝(zhuang)置(zhi)，如(ru)圖(tu) 4 所(suo)示為(wei)碳(tan) / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料下(xia)保溫裝(zhuang)置(zhi)。



通(tong)過對比更換(huan)前後原(yuan)料熔化(hua)所(suo)需(xu)功(gong)率(lv)及(ji)單晶拉(la)制(zhi)所(suo)需(xu)功(gong)率(lv)，我(wo)們(men)發(fa)現采(cai)用(yong)新型(xing)的(de)碳 / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料保溫裝(zhuang)置(zhi)可以有效地(di)降(jiang)低拉(la)晶功率(lv) 15%左(zuo)右(you)，表(biao) 2 所(suo)示為(wei)采(cai)用(yong)石(shi)墨材(cai)料和(he)碳(tan) / 碳復(fu)合(he)材(cai)料保溫裝(zhuang)置(zhi)的(de)拉(la)晶及化(hua)料功率(lv)對(dui)比(bi)情(qing)況。



通(tong)過多(duo)爐次(ci)開爐實(shi)驗，並對拉(la)制(zhi)的(de)單晶進行參(can)數(shu)測試，我(wo)們(men)發(fa)現采(cai)用(yong)碳(tan) / 碳復(fu)合(he)材(cai)料保溫裝(zhuang)置(zhi)後，除(chu)了(le)拉(la)晶功率(lv)得(de)以下(xia)降(jiang)外(wai)，通(tong)過合理改(gai)進(jin)拉(la)晶工藝，單晶的拉(la)制(zhi)速率(lv)也(ye)可以得(de)到較(jiao)高提(ti)升，如拉(la)制(zhi) 75 mm<111> 晶向(xiang)單晶時，拉(la)速由 1.4 mm/h提高到(dao)了(le) 1.6 mm/h；拉(la)制(zhi) 100 mm<111> 晶向(xiang)單晶的拉(la)速由 1.3 mm/h 提高到(dao)了(le) 1.5 mm/h，這(zhe)就進(jin)壹步(bu)提(ti)高了(le)單晶的生長(chang)效(xiao)率(lv)，降(jiang)低了(le)拉(la)晶成本(ben)。對(dui)比更換(huan)碳 / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料保溫裝(zhuang)置(zhi)前(qian)後單晶的各項參(can)數(shu)，並未(wei)發(fa)現單晶內(nei)雜(za)質(zhi)含量增高，單晶品(pin)質較(jiao)好(hao)。另(ling)碳(tan) / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料保溫裝(zhuang)置(zhi)具(ju)有(you)較(jiao)強(qiang)的吸濕特(te)性，長(chang)時間放(fang)置(zhi)後應(ying)先(xian)煆燒後再(zai)繼(ji)續使用(yong)。

碳(tan)/碳復(fu)合(he)材(cai)料的破(po)壞(huai)機(ji)理及(ji)應對措施

在拉(la)晶的過程中，由於(yu)溫(wen)度(du)較高,揮(hui)發(fa)的 SiO及高溫(wen)產(chan)生的(de)矽蒸汽,都會與碳 / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料表(biao)面的碳(tan)反(fan)應生成部分(fen) SiC,其(qi)反(fan)應如下(xia)：

SiO2→SiO+O Si+SiO2→2SiO

C+Si→SiC 2C+SiO→SiC+CO

理論(lun)表(biao)明(ming)[1]碳(tan)纖維的(de)化(hua)學(xue)穩(wen)定(ding)性(xing)明(ming)顯(xian)高於(yu)熱(re)解炭，因(yin)此可以得(de)出：碳(tan) / 碳復(fu)合(he)材(cai)料表(biao)面的熱(re)解炭與 Si 蒸汽或 SiO 反(fan)應生成了(le)碳化(hua)矽，Si 通(tong)過擴散(san)與表(biao)面的熱(re)解碳反(fan)應，但(dan)是(shi)由於(yu)碳(tan)纖(xian)維會阻止Si 向(xiang)材(cai)料內(nei)部擴散(san)，所(suo)以只(zhi)在碳(tan) / 碳復(fu)合(he)材(cai)料表(biao)面生成壹層(ceng)很(hen)薄的碳(tan)化(hua)矽, 其(qi)余的矽蒸汽隨著溫(wen)度(du)降(jiang)低沈積在碳(tan) / 碳復(fu)合(he)材(cai)料表(biao)面，在這(zhe)種情(qing)況(kuang)下(xia)形(xing)成的(de)碳(tan)化(hua)矽,其(qi)粘結(jie)強(qiang)度和(he)硬(ying)度都不是(shi)很高，冷(leng)卻(que)後很(hen)小的(de)摩(mo)擦(ca)就(jiu)能(neng)掉(diao)落(luo)。

碳 / 碳復(fu)合(he)材(cai)料表(biao)面長(chang)時間使(shi)用(yong)後會看到(dao)有(you)腐(fu)蝕(shi)坑的情況，主要是表(biao)面的熱(re)解炭生成碳(tan)化(hua)矽脫落(luo)以(yi)後，由於(yu)碳(tan)纖(xian)維是(shi)不(bu)被矽化(hua)的，所(suo)以就(jiu)會看到(dao)壹些(xie)不連續(xu)的小蝕(shi)坑。隨著使(shi)用(yong)的(de)進行，表(biao)面露出(chu)的(de)碳纖(xian)維(wei)被磨平(ping)，這(zhe)樣更裏層(ceng)的熱(re)解炭又會被矽化(hua)，如此反(fan)復(fu)進(jin)行，碳 / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料逐(zhu)漸變薄，其(qi)變薄的速度(du)主要取決(jue)於(yu)熱(re)解炭的結(jie)構(gou)和(he)拆(chai)爐清(qing)理時產生(sheng)的(de)摩(mo)擦(ca)。針對上述使(shi)用(yong)中出(chu)現(xian)的這(zhe)種情(qing)況(kuang)，通(tong)常(chang)都是采(cai)用(yong)在碳(tan) / 碳復(fu)合(he)材(cai)料表(biao)面進行塗層(ceng)處(chu)理的(de)方(fang)法(fa)。

目(mu)前較(jiao)為成熟(shu)的(de)塗層(ceng)方(fang)案(an)是(shi)在碳(tan) / 碳復(fu)合(he)材(cai)料表(biao)層塗(tu)敷壹層(ceng)很(hen)薄的 SiC，選(xuan)擇 SiC 作為(wei)塗層(ceng)的原因(yin)是：

1）SiC 的硬(ying)度很(hen)高，顯(xian)微(wei)硬度(du)為(wei) 33400 MPa，僅次於(yu)金剛(gang)石，能(neng)顯著(zhu)提(ti)高碳(tan) / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料表(biao)面的抗(kang)磨損(sun)能(neng)力(li)，提(ti)高碳(tan) / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料使用(yong)壽(shou)命(ming)和(he)耐(nai)損程(cheng)度(du)。

2）SiC 材(cai)料的熱導(dao)率(lv)很(hen)高，具(ju)有(you)優異(yi)的高溫(wen)強(qiang)度和(he)抗(kang)高溫(wen)沖(chong)擊能(neng)力(li)，熱(re)壓碳化(hua)矽材(cai)料在 1 600 ℃的(de)高溫(wen)抗(kang)彎強(qiang)度基本和(he)室溫(wen)相(xiang)同(tong)，另(ling)外(wai)其(qi)抗熱(re)震性(xing)好(hao)，化(hua)學(xue)穩(wen)定(ding)性(xing)高，同(tong)時它能(neng)與碳基體具(ju)有(you)較好(hao)的熱(re)膨脹相(xiang)容性。

3）SiC 高溫(wen)塗(tu)層材(cai)料，是目(mu)前研(yan)究(jiu)最深入、發(fa)展(zhan)最成熟(shu)的(de)單層(ceng)抗(kang)氧化(hua)塗層體系(xi)，工藝成熟(shu)。

綜(zong)上(shang)所(suo)述，使(shi)用(yong)塗(tu)層既能(neng)提高碳(tan) / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料表(biao)面的耐(nai)磨性(xing)能(neng)又能(neng)阻止高溫(wen)下(xia)氧化(hua)氣體對碳 /碳復(fu)合(he)材(cai)料表(biao)面的氧化(hua)和(he)侵蝕(shi)，可有效提高碳(tan) /碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料的高溫(wen)強(qiang)度和(he)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)等(deng)[2]。

結(jie) 論(lun)

參(can)數(shu)測試與實(shi)際使(shi)用(yong)情(qing)況均表(biao)明(ming)，碳(tan) / 碳復(fu)合(he)材(cai)料完全(quan)可以直(zhi)接應(ying)用(yong)於(yu)直(zhi)拉(la)矽單晶行業，其(qi)使用(yong)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，與石墨(mo)材(cai)料相(xiang)比(bi)，具(ju)有重(zhong)量(liang)輕、熱膨脹系(xi)數(shu)低、強(qiang)度大(da), 使用(yong)壽(shou)命(ming)長(chang)等(deng)特(te)點。

碳(tan) / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料的出現(xian)和(he)使(shi)用(yong)為(wei)直(zhi)拉(la)矽行業積(ji)極研究(jiu)新型(xing)的(de)熱場(chang)材(cai)料，取代高耗能(neng)、高耗材(cai)石(shi)墨材(cai)料，實(shi)現節能(neng)減排(pai)提(ti)供了(le)新的(de)思(si)路，為(wei)將來(lai)完全(quan)使用(yong)碳(tan) / 碳復(fu)合(he)材(cai)料制(zhi)備整(zheng)個(ge)熱場(chang)系(xi)統奠(dian)定(ding)基礎。

雖(sui)然(ran)目(mu)前國(guo)內(nei)的(de)大(da)部分(fen)直(zhi)拉(la)矽單晶制(zhi)備企(qi)業依(yi)然(ran)在使(shi)用(yong)傳(chuan)統的石(shi)墨(mo)材(cai)料制(zhi)作(zuo)熱(re)系(xi)統，但(dan)隨(sui)著碳(tan) / 碳(tan)復(fu)合(he)材(cai)料在國(guo)外(wai)同行業中的(de)大(da)範圍(wei)應用(yong)和(he)國(guo)內(nei)技(ji)術(shu)人(ren)員對其(qi)更深入的(de)了(le)解，碳 / 碳復(fu)合(he)材(cai)料在不(bu)久的將來(lai)勢必(bi)會受到越(yue)來(lai)越多(duo)的關(guan)註(zhu)，碳(tan) /碳復(fu)合(he)材(cai)料的使用(yong)不(bu)僅可以有效地(di)解決(jue)直(zhi)拉(la)矽單晶行業的(de)能(neng)耗問(wen)題(ti)，改(gai)善單晶質量，更重(zhong)要(yao)的是對(dui)解決(jue)我(wo)國半(ban)導(dao)體(ti)行業長(chang)期(qi)依賴(lai)進口(kou)高純(chun)等靜壓石(shi)墨(mo)制(zhi)品(pin)的局(ju)面有著積(ji)極影響(xiang)，對我(wo)國半(ban)導(dao)體(ti)行業的(de)發(fa)展(zhan)有(you)著巨(ju)大的(de)意義[3]。