1. Galvenās definīcijas
Stikls{0}}Keramika:Kompozītmateriāls, kas sagatavots kontrolētā kristalizācijas procesā, kas satur kristālisko fāzi (50-95%) un atlikušo stikla fāzi, apvienojot gan stikla, gan keramikas īpašības.
Kausēts silīcija dioksīds:Amorfs silīcija dioksīds (SiO₂), kas veidojas, ātri atdzesējot augstas -tīrības pakāpes kausētu kvarcu, kā rezultātā veidojas ne-kristālisks stikls.
2. Kopīgie īpašumi
- Galvenais sastāvs: abi galvenokārt sastāv no silīcija dioksīda (SiO₂)
- Zema termiskā izplešanās: abiem ir ārkārtīgi zems termiskās izplešanās koeficients ar lielisku termisko stabilitāti
- Optiskā caurspīdīgums: abus var izgatavot kā ļoti caurspīdīgus materiālus
- Augstas-temperatūras lietojumprogrammas: abus var izmantot augstas{1}}temperatūras vidēs
- Elektriskā izolācija: abi ir lieliski elektriskie izolatori
- Pusvadītāju pielietojumi: abiem ir svarīgi pielietojumi pusvadītāju ražošanā (vafeļu nesēji, litogrāfijas iekārtu komponenti utt.)
3. Galveno atšķirību salīdzinājums
|
Raksturīgs |
Stikls{0}}Keramika |
Kausēts silīcija dioksīds |
|
Mikrostruktūra |
Kristāliskā + stikla fāze (daudzfāzu kompozīts) |
Pilnīgi amorfs (vienfāzes{0}}stikls) |
|
Termiskās izplešanās koeficients |
Var konstruēt līdz nullei vai pat negatīvai izplešanai |
Ļoti zems, bet joprojām pozitīvs (~0,5 × 10⁻⁶/grāds) |
|
Termiskā stabilitāte |
Izcils, iztur smagu termisko triecienu |
Lieliski, bet ar nedaudz zemākām robežām |
|
Mehāniskā izturība |
Augstāks (kristāliskā fāzes pastiprinājums) |
Salīdzinoši zemāks |
|
Cietība |
Augstāks |
Salīdzinoši zemāks |
|
Siltumvadītspēja |
Augstāks |
Nolaist |
|
Tīrība |
Satur dažādas piedevas, zemāka tīrība |
Īpaši augsta SiO₂ tīrība (99,9%+) |
|
Maksimālā apkalpošanas temperatūra |
1200-1400 grādi |
1100-1200 grādi |
|
Apstrādājamība |
Var veidot kā stiklu, pēc tam kristalizēties |
Karsti formējams, auksti apstrādājams |
|
Izmaksas |
Salīdzinoši zemāks |
Augstas{0}}tīrības pakāpes izmaksas |
|
UV pārraide |
Vidēji |
Lielisks (caurspīdīgs līdz dziļam UV) |
4. Tipiski pusvadītāju nozares pielietojumi
Stikls{0}}keramika (piemēram, Zerodur, Astrosital):
- Optiskās pamatnes un spoguļu stiprinājumi EUV litogrāfijas iekārtām (izmantojot nulles izplešanās raksturlielumus)
- Vafeļu pārvietošanas robotu rokas
- Precīzas pozicionēšanas platformas
- Augstas{0}}temperatūras procesa nesēji
Kausēts silīcija dioksīds:
- Dziļās UV (DUV) litogrāfijas optiskās lēcas un prizmas
- Vafeļu nesēji un kvarca laivas
- Plazmas kodināšanas kameras sastāvdaļas
- Pusvadītāju{0}}kvarca caurules un tīģeļi
- Optiskie logi
5. Galvenās procesu atšķirības
Stikls{0}}Keramika:Materiāla sagatavošana → Kausēšana → Formēšana → Kristalizācijas termiskā apstrāde (div{0}}pakāpju process: nukleācija + kristāla augšana) → Pēc-apstrāde
Kausēts silīcija dioksīds:Augstas-tīrības kvarca smiltis → Augstas-temperatūras kušana (loka/plazma/liesma) → Ātra dzesēšanas veidošanās → Atkausēšana → Pēc-apstrāde
6. Kopsavilkums
Abi materiāli ir materiāli ar zemu-izplešanās augstu-temperatūru, taču ar būtiski atšķirīgām tehnoloģiskām pieejām: stikla keramika kristalizācijas rezultātā sasniedz izcilus veiktspējas sasniegumus, padarot to ideāli piemērotu konstrukciju komponentiem un precīzai pozicionēšanai; Kausētais silīcija dioksīds izceļas ar savu augstas-tīrības pakāpes amorfo stāvokli, kas ir neaizstājams optikā, īpaši dziļā UV diapazonā.
Pusvadītāju nozares piegādes ķēdē abi materiāli ir savstarpēji papildinoši, nevis konkurētspējīgi, un katrs izmanto savas priekšrocības dažādos pielietojuma scenārijos.
