Moderne C, N, B et autres matières premières réfractaires de haute technologie sans oxyde, le carbure de silicium fritté à pression atmosphérique est étendu, économique, peut être considéré comme de l'émeri ou du sable réfractaire. Le carbure de silicium pur est un cristal transparent incolore. Alors, quelle est la structure matérielle et les caractéristiques du carbure de silicium ?
Carbure de silicium fritté sous pression atmosphérique
Structure matérielle du carbure de silicium fritté à pression atmosphérique :
Le carbure de silicium fritté à pression atmosphérique utilisé dans l'industrie est jaune clair, vert, bleu et noir selon le type et la teneur en impuretés, et la pureté est différente et la transparence est différente. La structure cristalline du carbure de silicium est divisée en plutonium à six mots ou en forme de losange et plutonium-sic cubique. Le plutonium-sic forme diverses déformations en raison de l'ordre d'empilement différent des atomes de carbone et de silicium dans la structure cristalline, et plus de 70 types de déformation ont été découverts. Le bêta-SIC se convertit en alpha-SIC au-dessus de 2 100. Le processus industriel du carbure de silicium est raffiné avec du sable de quartz de haute qualité et du coke de pétrole dans un four à résistance. Les blocs de carbure de silicium raffinés sont broyés, nettoyés à base d'acide, par séparation magnétique, par criblage ou par sélection d'eau pour produire une variété de produits de granulométrie.
Caractéristiques matérielles du carbure de silicium fritté à pression atmosphérique :
Le carbure de silicium a une bonne stabilité chimique, une bonne conductivité thermique, un coefficient de dilatation thermique et une bonne résistance à l'usure. Ainsi, en plus de l'utilisation abrasive, il existe de nombreuses utilisations : par exemple, la poudre de carbure de silicium est appliquée sur la paroi interne de la turbine ou du bloc-cylindres avec un processus spécial, qui peut améliorer la résistance à l'usure et prolonger la durée de vie de 1 à 2 fois. Fabriqué à partir de matériaux réfractaires de haute qualité résistants à la chaleur, de petite taille, légers et de haute résistance, l'efficacité énergétique est très bonne. Le carbure de silicium de faible qualité (comprenant environ 85 % de SiC) est un excellent désoxydant pour augmenter la vitesse de fabrication de l'acier et contrôler facilement la composition chimique afin d'améliorer la qualité de l'acier. De plus, le carbure de silicium fritté à pression atmosphérique est également largement utilisé dans la fabrication de pièces électriques de tiges de carbone-silicium.
Le carbure de silicium est très dur. La dureté Morse est de 9,5, juste derrière le diamant dur au monde (10), est un semi-conducteur avec une excellente conductivité thermique, peut résister à l'oxydation à haute température. Le carbure de silicium possède au moins 70 types cristallins. Le carbure de plutonium-silicium est un isomère commun qui se forme à des températures supérieures à 2000 et possède une structure cristalline hexagonale (semblable à la wurtzite). Carbure de silicium fritté sous pression atmosphérique
Application du carbure de silicium dans l'industrie des semi-conducteurs
La chaîne industrielle des semi-conducteurs en carbure de silicium comprend principalement de la poudre de carbure de silicium de haute pureté, un substrat monocristallin, une feuille épitaxiale, des composants de puissance, un emballage de module et des applications de terminaux.
1. Substrat monocristallin Le substrat monocristallin est un matériau de support semi-conducteur, un matériau conducteur et un substrat de croissance épitaxiale. À l'heure actuelle, les méthodes de croissance du monocristal de SiC comprennent la méthode de transfert physique en phase vapeur (méthode PVT), la méthode en phase liquide (méthode LPE) et la méthode de dépôt chimique en phase vapeur à haute température (méthode HTCVD). Carbure de silicium fritté sous pression atmosphérique
2. Feuille épitaxiale Feuille épitaxiale de carbure de silicium, feuille de carbure de silicium, film monocristallin (couche épitaxiale) avec la même direction que le cristal du substrat qui a certaines exigences pour le substrat en carbure de silicium. Dans les applications pratiques, les dispositifs semi-conducteurs à large bande interdite sont presque tous fabriqués dans la couche épitaxiale, et la puce de silicium elle-même n'est utilisée que comme substrat, y compris le substrat de la couche épitaxiale GaN.
3. Poudre de carbure de silicium de haute pureté La poudre de carbure de silicium de haute pureté est la matière première pour la croissance du monocristal de carbure de silicium par la méthode PVT, et la pureté du produit affecte directement la qualité de croissance et les caractéristiques électriques du monocristal de carbure de silicium.
4. Le dispositif d'alimentation est une puissance à large bande en carbure de silicium, qui présente les caractéristiques de haute température, de haute fréquence et de rendement élevé. Selon la forme de fonctionnement du dispositif, le dispositif d'alimentation électrique SiC comprend principalement une diode de puissance et un tube interrupteur de puissance.
5. Terminal Dans les applications semi-conductrices de troisième génération, les semi-conducteurs en carbure de silicium présentent l'avantage d'être complémentaires des semi-conducteurs en nitrure de gallium. En raison du rendement de conversion élevé, des faibles caractéristiques de chauffage, de la légèreté et d'autres avantages des dispositifs SiC, la demande de l'industrie en aval continue d'augmenter et il existe une tendance au remplacement des dispositifs SiO2.
Heure de publication : 16 juin 2023