સિલિકોન કાર્બાઇડ સામગ્રી અને તેના લક્ષણો

સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ એ આધુનિક ઔદ્યોગિક મશીન સાધનોનો મુખ્ય ભાગ છે, જેનો વ્યાપકપણે કોમ્પ્યુટર, કન્ઝ્યુમર ઈલેક્ટ્રોનિક્સ, નેટવર્ક કોમ્યુનિકેશન્સ, ઓટોમોટિવ ઈલેક્ટ્રોનિક્સ અને કોરના અન્ય ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ થાય છે, સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ મુખ્યત્વે ચાર મૂળભૂત ઘટકોનો બનેલો છે: ઈન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ, ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, સ્વતંત્ર ઉપકરણ, સેન્સર, જે સંકલિત સર્કિટના 80% થી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે, ઘણી વાર અને સેમિકન્ડક્ટર અને ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ સમકક્ષ.

ઈન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ, ઉત્પાદન કેટેગરી અનુસાર મુખ્યત્વે ચાર કેટેગરીમાં વિભાજિત થાય છે: માઇક્રોપ્રોસેસર, મેમરી, લોજિક ઉપકરણો, સિમ્યુલેટર ભાગો. જો કે, સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રના સતત વિસ્તરણ સાથે, ઘણા વિશેષ પ્રસંગોએ સેમિકન્ડક્ટરને ઉચ્ચ તાપમાન, મજબૂત કિરણોત્સર્ગ, ઉચ્ચ શક્તિ અને અન્ય વાતાવરણના ઉપયોગને વળગી રહેવા માટે સક્ષમ બનવાની જરૂર છે, નુકસાન ન પહોંચાડે, પ્રથમ અને બીજી પેઢી. સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ્સ પાવરલેસ છે, તેથી સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ્સની ત્રીજી પેઢી અસ્તિત્વમાં આવી.

હાલમાં, વિશાળ બેન્ડ ગેપ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી દ્વારા રજૂ થાય છેસિલિકોન કાર્બાઇડ(SiC), ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડ (GaN), ઝીંક ઓક્સાઇડ (ZnO), હીરા, એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ (AlN) વધુ ફાયદાઓ સાથે પ્રબળ બજાર પર કબજો કરે છે, જેને સામૂહિક રીતે ત્રીજી પેઢીના સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. વિશાળ બેન્ડ ગેપ પહોળાઈ સાથે સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ્સની ત્રીજી પેઢી, બ્રેકડાઉન ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ જેટલું ઊંચું, થર્મલ વાહકતા, ઇલેક્ટ્રોનિક સંતૃપ્ત દર અને રેડિયેશનનો પ્રતિકાર કરવાની ઉચ્ચ ક્ષમતા, ઉચ્ચ તાપમાન, ઉચ્ચ આવર્તન, કિરણોત્સર્ગ સામે પ્રતિકાર અને ઉચ્ચ પાવર ઉપકરણો બનાવવા માટે વધુ યોગ્ય. , સામાન્ય રીતે વિશાળ બેન્ડગેપ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી તરીકે ઓળખાય છે (પ્રતિબંધિત બેન્ડની પહોળાઈ 2.2 eV કરતાં વધુ છે), જેને ઉચ્ચ પણ કહેવાય છે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીનું તાપમાન. ત્રીજી પેઢીના સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ્સ અને ડિવાઈસ પરના વર્તમાન સંશોધનમાંથી, સિલિકોન કાર્બાઈડ અને ગેલિયમ નાઈટ્રાઈડ સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ્સ વધુ પરિપક્વ છે, અનેસિલિકોન કાર્બાઇડ ટેકનોલોજીસૌથી વધુ પરિપક્વ છે, જ્યારે ઝીંક ઓક્સાઈડ, ડાયમંડ, એલ્યુમિનિયમ નાઈટ્રાઈડ અને અન્ય સામગ્રીઓ પર સંશોધન હજુ પ્રારંભિક તબક્કામાં છે.

સામગ્રી અને તેમના ગુણધર્મો:

સિલિકોન કાર્બાઇડસિરામિક બોલ બેરિંગ્સ, વાલ્વ, સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ્સ, ગાયરો, મેઝરિંગ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ, એરોસ્પેસ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં સામગ્રીનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, તે ઘણા ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં બદલી ન શકાય તેવી સામગ્રી બની ગઈ છે.

SiC એ એક પ્રકારની કુદરતી સુપરલેટીસ અને એક લાક્ષણિક સજાતીય પોલિટાઇપ છે. Si અને C ડાયટોમિક સ્તરો વચ્ચેના પેકિંગ ક્રમમાં તફાવતને કારણે 200 થી વધુ (હાલમાં જાણીતા) હોમોટાઇપિક પોલિટાઇપિક પરિવારો છે, જે વિવિધ સ્ફટિક રચનાઓ તરફ દોરી જાય છે. તેથી, SiC પ્રકાશ ઉત્સર્જન ડાયોડ (LED) સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી, ઉચ્ચ શક્તિ ઇલેક્ટ્રોનિક સામગ્રીની નવી પેઢી માટે ખૂબ જ યોગ્ય છે.