ساختار مواد و خواص کاربید سیلیکون متخلخل تحت فشار اتمسفر

مدرن C، N، B و سایر مواد خام نسوز با تکنولوژی بالا غیر اکسید، کاربید سیلیکون متخلخل تحت فشار اتمسفر گسترده، اقتصادی است، می توان گفت که سنگ سنباده یا ماسه نسوز است. کاربید سیلیکون خالص کریستال شفاف بی رنگ است. بنابراین ساختار مواد و ویژگی های کاربید سیلیکون چیست؟

کاربید سیلیکون متخلخل تحت فشار اتمسفر

ساختار مواد کاربید سیلیکون متخلخل با فشار اتمسفر:

کاربید سیلیکون زینتر شده تحت فشار اتمسفر مورد استفاده در صنعت با توجه به نوع و محتوای ناخالصی به رنگ زرد روشن، سبز، آبی و سیاه است و خلوص آن متفاوت و شفافیت متفاوت است. ساختار کریستالی کاربید سیلیکون به پلوتونیوم شش کلمه ای یا الماسی شکل و پلوتونیوم سیک مکعبی تقسیم می شود. پلوتونیوم-سیک به دلیل ترتیب مختلف انباشته شدن اتم‌های کربن و سیلیکون در ساختار کریستالی، تغییر شکل‌های مختلفی را ایجاد می‌کند و بیش از 70 نوع تغییر شکل یافت شده است. بتا-SIC به آلفا-SIC بالاتر از 2100 تبدیل می شود. فرآیند صنعتی کاربید سیلیکون با ماسه کوارتز با کیفیت بالا و کک نفتی در یک کوره مقاومتی تصفیه می شود. بلوک های کاربید سیلیکون تصفیه شده خرد شده، تمیز کردن پایه اسیدی، جداسازی مغناطیسی، غربالگری یا انتخاب آب برای تولید انواع محصولات با اندازه ذرات هستند.

مشخصات مواد کاربید سیلیکون متخلخل تحت فشار اتمسفر:

کاربید سیلیکون دارای پایداری شیمیایی خوب، هدایت حرارتی، ضریب انبساط حرارتی، مقاومت در برابر سایش است، بنابراین علاوه بر استفاده ساینده، کاربردهای زیادی نیز دارد: به عنوان مثال، پودر کاربید سیلیکون بر روی دیواره داخلی پروانه توربین یا بلوک سیلندر با روکش شده است. یک فرآیند خاص، که می تواند مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشد و عمر را 1 تا 2 برابر افزایش دهد. ساخته شده از مقاوم در برابر حرارت، اندازه کوچک، وزن سبک، استحکام بالا از مواد نسوز درجه بالا، بهره وری انرژی بسیار خوب است. کاربید سیلیکون با عیار پایین (شامل حدود 85 درصد SiC) یک اکسید کننده عالی برای افزایش سرعت فولادسازی و کنترل آسان ترکیب شیمیایی برای بهبود کیفیت فولاد است. علاوه بر این، کاربید سیلیکون متخلخل با فشار اتمسفر نیز به طور گسترده در ساخت قطعات الکتریکی میله های کربن سیلیکونی استفاده می شود.

کاربید سیلیکون بسیار سخت است. سختی مورس 9.5 است، پس از الماس سخت جهان (10)، یک نیمه هادی با هدایت حرارتی عالی است، می تواند در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا مقاومت کند. کاربید سیلیکون حداقل 70 نوع کریستالی دارد. کاربید پلوتونیوم-سیلیکون یک ایزومر معمولی است که در دماهای بالاتر از 2000 تشکیل می شود و دارای ساختار کریستالی شش ضلعی (شبیه به wurtzite) است. کاربید سیلیکون متخلخل تحت فشار اتمسفر

کاربرد کاربید سیلیکون در صنایع نیمه هادی

زنجیره صنعت نیمه هادی کاربید سیلیکون عمدتاً شامل پودر با خلوص بالا کاربید سیلیکون، بستر تک کریستال، ورق اپیتاکسیال، اجزای قدرت، بسته بندی ماژول و کاربردهای ترمینال است.

1. بستر تک کریستال بستر تک کریستالی یک ماده حمایت کننده نیمه هادی، مواد رسانا و بستر رشد همپایه است. در حال حاضر روش های رشد تک کریستال SiC شامل روش انتقال فیزیکی بخار (روش PVT)، روش فاز مایع (روش LPE) و روش رسوب شیمیایی بخار با دمای بالا (روش HTCVD) می باشد. کاربید سیلیکون متخلخل تحت فشار اتمسفر

2. ورق اپیتاکسیال ورق سیلیکون کاربید اپیتاکسیال، ورق کاربید سیلیکون، فیلم تک کریستال (لایه همپایی) با همان جهت کریستال بستر که الزامات خاصی برای بستر کاربید سیلیکون دارد. در کاربردهای عملی، دستگاه های نیمه هادی شکاف پهن باند تقریباً همه در لایه اپیتاکسیال ساخته می شوند و خود تراشه سیلیکونی فقط به عنوان زیرلایه استفاده می شود، از جمله زیرلایه لایه همپای GaN.

3. پودر کاربید سیلیکون با خلوص بالا پودر کاربید سیلیکون با خلوص بالا ماده اولیه برای رشد تک کریستال کاربید سیلیکون به روش PVT است و خلوص محصول مستقیماً بر کیفیت رشد و ویژگی های الکتریکی تک کریستال کاربید سیلیکون تأثیر می گذارد.

4. دستگاه قدرت یک قدرت باند گسترده ساخته شده از مواد کاربید سیلیکون است که دارای ویژگی های دمای بالا، فرکانس بالا و راندمان بالا است. با توجه به فرم عملکرد دستگاه، دستگاه منبع تغذیه SiC عمدتا شامل یک دیود برق و یک لوله سوئیچ برق است.

5. ترمینال در کاربردهای نیمه هادی نسل سوم، نیمه هادی های کاربید سیلیکون این مزیت را دارند که مکمل نیمه هادی های نیترید گالیوم هستند. با توجه به راندمان تبدیل بالا، ویژگی های گرمایش کم، سبک وزن و سایر مزایای دستگاه های SiC، تقاضای صنایع پایین دستی همچنان در حال افزایش است و روند جایگزینی دستگاه های SiO2 وجود دارد.