מבנה החומר ותכונותיו של סיליקון קרביד מסונט בלחץ אטמוספרי

מודרני C, N, B וחומרי גלם עקשן היי-טק שאינם תחמוצת אחרים, בלחץ אטמוספרי סיליקון קרביד מסונן הוא נרחב, כלכלי, ניתן לומר שהוא אמרי או חול עקשן. סיליקון קרביד טהור הוא גביש שקוף חסר צבע. אז מה מבנה החומר והמאפיינים של סיליקון קרביד?

סיליקון קרביד מסונן בלחץ אטמוספרי

מבנה חומר של סיליקון קרביד מסונן בלחץ אטמוספרי:

סיליקון קרביד מסונן בלחץ אטמוספרי המשמש בתעשייה הוא צהוב בהיר, ירוק, כחול ושחור לפי סוג ותכולת הזיהומים, והטוהר שונה והשקיפות שונה. מבנה גביש הסיליקון קרביד מחולק לפלוטוניום בצורת שש מילים או יהלום ופלוטוניום-sic מעוקב. פלוטוניום-סיק יוצר מגוון דפורמציות בשל סדר הערימה השונה של אטומי פחמן וסיליקון במבנה הגבישי, ויותר מ-70 סוגים של דפורמציה נמצאו. בטא-SIC ממיר לאלפא-SIC מעל 2100. התהליך התעשייתי של סיליקון קרביד מעודן עם חול קוורץ איכותי וקולה נפט בכבשן התנגדות. בלוקי סיליקון קרביד מזוקקים נגרסים, ניקוי על בסיס חומצה, הפרדה מגנטית, הקרנה או בחירת מים כדי לייצר מגוון מוצרים בגודל החלקיקים.

מאפייני החומר של סיליקון קרביד מסונן בלחץ אטמוספרי:

לסיליקון קרביד יציבות כימית טובה, מוליכות תרמית, מקדם התפשטות תרמית, עמידות בפני שחיקה, כך שבנוסף לשימוש שוחק, ישנם שימושים רבים: לדוגמה, אבקת הסיליקון קרביד מצופה על הדופן הפנימית של אימפלר הטורבינה או בלוק הצילינדר עם תהליך מיוחד, שיכול לשפר את עמידות הבלאי ולהאריך את החיים של פי 1 עד 2. עשוי עמיד בחום, גודל קטן, קל משקל, חוזק גבוה של חומרים עקשן בדרגה גבוהה, יעילות אנרגטית טובה מאוד. סיליקון קרביד בדרגה נמוכה (כולל כ-85% SiC) הוא מסיר חמצון מצוין להגברת מהירות ייצור הפלדה ושליטה קלה בהרכב הכימי לשיפור איכות הפלדה. בנוסף, סיליקון קרביד מסונן בלחץ אטמוספרי נמצא בשימוש נרחב גם בייצור חלקים חשמליים של מוטות פחמן סיליקון.

סיליקון קרביד קשה מאוד. קשיות מורס היא 9.5, שניה רק ​​ליהלום הקשיח בעולם (10), הוא מוליך למחצה עם מוליכות תרמית מעולה, יכול לעמוד בפני חמצון בטמפרטורות גבוהות. לסיליקון קרביד יש לפחות 70 סוגים גבישיים. פלוטוניום-סיליקון קרביד הוא איזומר נפוץ שנוצר בטמפרטורות מעל 2000 ובעל מבנה גבישי משושה (בדומה לוורציט). סיליקון קרביד מסונן בלחץ אטמוספרי

יישום של סיליקון קרביד בתעשיית המוליכים למחצה

שרשרת תעשיית המוליכים למחצה סיליקון קרביד כוללת בעיקר אבקת סיליקון קרביד בטוהר גבוה, מצע גביש יחיד, יריעה אפיטקסיאלית, רכיבי חשמל, אריזות מודולים ויישומי טרמינלים.

1. מצע קריסטל יחיד מצע גביש יחיד הוא חומר תומך מוליכים למחצה, חומר מוליך ומצע צמיחה אפיטקסיאלי. נכון לעכשיו, שיטות הגידול של גביש בודד של SiC כוללות שיטת העברת אדים פיזית (שיטת PVT), שיטת פאזה נוזלית (שיטת LPE) ושיטת השקעת אדים כימית בטמפרטורה גבוהה (שיטת HTCVD). סיליקון קרביד מסונן בלחץ אטמוספרי

2. יריעה אפיטקסיאלית יריעה אפיטקסיאלית סיליקון קרביד, יריעת סיליקון קרביד, סרט גביש בודד (שכבה אפיטקסיאלית) עם אותו כיוון כמו גביש המצע שיש לו דרישות מסוימות למצע הסיליקון קרביד. ביישומים מעשיים, התקני מוליכים למחצה מרווח פס רחב מיוצרים כמעט כולם בשכבה האפיטקסיאלית, ושבב הסיליקון עצמו משמש רק כמצע, כולל המצע של השכבה האפיטקסיאלית GaN.

3. אבקת סיליקון קרביד בטוהר גבוה אבקת סיליקון קרביד בטוהר גבוה היא חומר הגלם לגידול של גביש סיליקון קרביד בשיטת PVT, וטוהר המוצר משפיע ישירות על איכות הצמיחה והמאפיינים החשמליים של סיליקון קרביד יחיד גביש.

4. התקן הכוח הוא הספק רחב פס העשוי מחומר סיליקון קרביד, בעל מאפיינים של טמפרטורה גבוהה, תדירות גבוהה ויעילות גבוהה. על פי צורת ההפעלה של המכשיר, התקן אספקת החשמל SiC כולל בעיקר דיודת חשמל וצינור מתג מתח.

5. מסוף ביישומי מוליכים למחצה מהדור השלישי, למוליכים למחצה סיליקון קרביד יש את היתרון שהם משלימים למוליכים למחצה גליום ניטריד. בשל יעילות ההמרה הגבוהה, מאפייני החימום הנמוכים, קל משקל ויתרונות נוספים של מכשירי SiC, הביקוש של תעשיית המורד ממשיך לעלות, וישנה מגמה להחליף מכשירי SiO2.