Sukepinto silicio karbido medžiagos struktūra ir savybės esant atmosferos slėgiui

Šiuolaikinės C, N, B ir kitos ne oksidinės aukštųjų technologijų ugniai atsparios žaliavos, atmosferos slėgiu sukepintas silicio karbidas yra platus, ekonomiškas, galima sakyti, kad tai yra švitrinis arba ugniai atsparus smėlis. Grynas silicio karbidas yra bespalvis skaidrus kristalas. Taigi, kokia yra silicio karbido medžiagos struktūra ir savybės?

Sukepintas silicio karbidas esant atmosferos slėgiui

Atmosferos slėgio sukepinto silicio karbido medžiagos struktūra:

Pramonėje naudojamas atmosferos slėgio sukepintas silicio karbidas yra šviesiai geltonos, žalios, mėlynos ir juodos spalvos pagal priemaišų tipą ir kiekį, skiriasi grynumas ir skaidrumas. Silicio karbido kristalų struktūra yra padalinta į šešių žodžių arba deimanto formos plutonį ir kubinį plutonį-sic. Plutonis formuoja įvairias deformacijas dėl skirtingos anglies ir silicio atomų sudėties kristalų struktūroje, ir buvo rasta daugiau nei 70 deformacijų rūšių. Beta-SIC virsta alfa-SIC virš 2100. Pramoninis silicio karbido procesas yra rafinuojamas aukštos kokybės kvarciniu smėliu ir naftos koksu atsparumo krosnyje. Rafinuoti silicio karbido blokai yra susmulkinami, valomi rūgštimi, magnetiniu atskyrimu, sijojimu arba vandens atranka, kad būtų pagaminti įvairių dalelių dydžio produktai.

Atmosferos slėgio sukepinto silicio karbido medžiagos charakteristikos:

Silicio karbidas pasižymi geru cheminiu stabilumu, šilumos laidumu, šiluminio plėtimosi koeficientu, atsparumu nusidėvėjimui, todėl, be abrazyvinio naudojimo, yra daug panaudojimo būdų: Pavyzdžiui, silicio karbido milteliai yra padengiami turbinos sparnuotės arba cilindrų bloko vidinėje sienelėje. specialus procesas, kuris gali pagerinti atsparumą dilimui ir pailginti tarnavimo laiką 1–2 kartus. Pagaminta iš karščiui atsparių, mažo dydžio, lengvo svorio, didelio stiprumo aukštos kokybės ugniai atsparių medžiagų, energijos vartojimo efektyvumas yra labai geras. Žemos kokybės silicio karbidas (įskaitant apie 85% SiC) yra puikus deoksidatorius, padidinantis plieno gamybos greitį ir lengvai kontroliuojantis cheminę sudėtį, siekiant pagerinti plieno kokybę. Be to, atmosferos slėgiu sukepintas silicio karbidas taip pat plačiai naudojamas gaminant silicio anglies strypų elektrines dalis.

Silicio karbidas yra labai kietas. Morzės kietumas yra 9,5, antrasis po pasaulio kietojo deimanto (10), yra puikaus šilumos laidumo puslaidininkis, gali atsispirti oksidacijai aukštoje temperatūroje. Silicio karbidas turi mažiausiai 70 kristalinių tipų. Plutonio ir silicio karbidas yra įprastas izomeras, kuris susidaro aukštesnėje nei 2000 temperatūroje ir turi šešiakampę kristalinę struktūrą (panašią į vurcitą). Sukepintas silicio karbidas esant atmosferos slėgiui

Silicio karbido taikymas puslaidininkių pramonėje

Silicio karbido puslaidininkių pramonės grandinę daugiausia sudaro didelio grynumo silicio karbido milteliai, vieno kristalo substratas, epitaksinis lakštas, galios komponentai, modulių pakuotės ir terminalų programos.

1. Vieno kristalo substratas Vienkristalinis substratas yra puslaidininkių laikanti medžiaga, laidžioji medžiaga ir epitaksinio augimo substratas. Šiuo metu SiC monokristalų augimo metodai apima fizinį garų perdavimo metodą (PVT metodas), skystosios fazės metodą (LPE metodas) ir aukštos temperatūros cheminio nusodinimo garais metodą (HTCVD metodas). Sukepintas silicio karbidas esant atmosferos slėgiui

2. Epitaksinis lakštas Silicio karbido epitaksinis lakštas, silicio karbido lakštas, vieno kristalo plėvelė (epitaksinis sluoksnis) ta pačia kryptimi kaip ir substrato kristalas, kuriam keliami tam tikri reikalavimai silicio karbido pagrindui. Praktikoje plačiajuosčio tarpo puslaidininkiniai įtaisai beveik visi gaminami epitaksiniame sluoksnyje, o pats silicio lustas naudojamas tik kaip substratas, įskaitant GaN epitaksinio sluoksnio substratą.

3. Didelio grynumo silicio karbido milteliai Didelio grynumo silicio karbido milteliai yra žaliava silicio karbido monokristalams auginti PVT metodu, o produkto grynumas tiesiogiai veikia silicio karbido monokristalo augimo kokybę ir elektrines charakteristikas.

4. Maitinimo įtaisas yra plataus dažnio galia, pagaminta iš silicio karbido medžiagos, kuri pasižymi aukšta temperatūra, aukštu dažniu ir dideliu efektyvumu. Pagal įrenginio veikimo formą SiC maitinimo įtaisą daugiausia sudaro maitinimo diodas ir maitinimo jungiklio vamzdis.

5. Terminalas Taikant trečiosios kartos puslaidininkius, silicio karbido puslaidininkiai turi pranašumą, nes jie papildo galio nitrido puslaidininkius. Dėl didelio konversijos efektyvumo, žemų šildymo charakteristikų, lengvumo ir kitų SiC prietaisų privalumų vartotojų pramonės paklausa ir toliau didėja, o SiO2 įrenginius keičiasi tendencija.