Siliziumkarbid-Halbleitermaterial

Siliciumcarbid (SiC)Siliziumkarbid (SiC) ist das am weitesten entwickelte Halbleitermaterial unter den Halbleitern mit großer Bandlücke. SiC-Halbleitermaterialien bieten aufgrund ihrer großen Bandlücke, hohen Durchbruchfeldstärke, hohen Wärmeleitfähigkeit, hohen Sättigungselektronenbeweglichkeit und geringen Größe ein großes Anwendungspotenzial für Hochtemperatur-, Hochfrequenz-, Hochleistungs-, Fotoelektronik- und strahlungsresistente Bauelemente. Siliziumkarbid findet vielfältige Anwendung: Aufgrund seiner großen Bandlücke eignet es sich zur Herstellung von blauen Leuchtdioden oder UV-Detektoren, die kaum von Sonnenlicht beeinflusst werden. Da es eine achtfach höhere Spannungs- bzw. Feldstärkebeständigkeit als Silizium oder Galliumarsenid aufweist, ist es besonders geeignet für die Fertigung von Hochspannungs-Hochleistungsbauelementen wie Hochspannungsdioden, Leistungstrioden, siliziumgesteuerten Bauelementen und Hochleistungs-Mikrowellenbauelementen. Dank der hohen Sättigungselektronenbeweglichkeit lassen sich daraus verschiedene Hochfrequenzbauelemente (HF und Mikrowelle) herstellen.SiliciumcarbidSiliziumkarbid ist ein guter Wärmeleiter und leitet Wärme besser als jedes andere Halbleitermaterial, wodurch Siliziumkarbid-Bauelemente bei hohen Temperaturen funktionieren.

APEI bereitet beispielsweise derzeit die Entwicklung seines Gleichstrommotorantriebssystems für extreme Umgebungsbedingungen für NASAs Venus Explorer (VISE) vor, wobei Siliziumkarbidkomponenten zum Einsatz kommen. Das System befindet sich noch in der Entwurfsphase; Ziel ist die Landung von Erkundungsrobotern auf der Venusoberfläche.

Darüber hinausSiliziumkarbidSiliziumkarbid besitzt eine starke ionisch-kovalente Bindung, hohe Härte, eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Kupfer, gute Wärmeableitung, sehr hohe Korrosionsbeständigkeit, Strahlungsbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und gute chemische Stabilität. Es findet breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrttechnik, beispielsweise zur Herstellung von Raumfahrzeugen für Astronauten und als Unterkunft für Forscher.