Прогресс в исследованиях микропорошка кремнезема-высокой чистоты

Микропорошок кремнезема-высокой чистоты, как важный неорганический не-металлический материал, широко используется в полупроводниках, корпусах интегральных схем, электронных подложках, покрытиях и керамике благодаря своим превосходным физическим и химическим свойствам. В связи с быстрым развитием высокотехнологичной-промышленности требования к чистоте, гранулометрическому составу и функциональности микропорошка кремнезема постоянно растут, что стимулирует постоянные-углубленные исследования технологии его получения и применения.
Что касается методов получения, то микропорошок кремнезема высокой-чистоты в основном получают путем очистки природного кварца и химического синтеза. Методы очистки природного кварца включают физическое обогащение (например, магнитная сепарация и флотация) и химическую обработку (кислотное выщелачивание и плавление щелочью), направленную на удаление металлических примесей, таких как железо, алюминий и титан, а также органических загрязнений. В последние годы такие передовые процессы, как -высокотемпературное хлорирование, улетучивание и осаждение из паровой фазы, значительно повысили чистоту микропорошка кремнезема, при этом степень чистоты некоторых продуктов достигает более 99,99%. Химический синтез с использованием в качестве сырья тетрахлорида кремния или силана осуществляется методами пламенного гидролиза или золь-гель. Хотя он и более дорогой, он позволяет точно контролировать размер и морфологию частиц, что делает его пригодным для-высококлассных упаковочных материалов для электронной техники. В своей области применения микропорошок кремния высокой-чистоты является ключевым наполнителем полупроводниковых упаковочных материалов. Низкий коэффициент теплового расширения и высокая теплопроводность эффективно повышают надежность устройства. В сфере связи 5G и новых энергетических транспортных средствах сферический микропорошок кремния благодаря своей превосходной текучести и высокой плотности упаковки стал предпочтительным материалом для высокочастотных и высокоскоростных подложек. Кроме того, были достигнуты прорывы в применении наноразмерного микропорошка кремния в антимикробных покрытиях и биомедицинских материалах, а методы модификации поверхности еще больше расширяют сценарии его применения.
Текущие исследования сосредоточены на технологии ультраочистки, точном контроле размера частиц и функциональной модификации. Например, плазменная обработка или покрытие поверхности могут быть использованы для снижения поверхностной активности микропорошка кремния и улучшения его совместимости с органическими матрицами. По мере того, как производство полупроводников продвигается к процессам суб-7 нм, к контролю дефектов и однородности легирования кремниевого микропорошка будут предъявляться еще более высокие требования. Исследования в этой области будут продолжать продвигаться к достижению высокой чистоты и высокой функциональности, обеспечивая ключевую поддержку для высокотехнологичного производства.