Mūsdienu C, N, B un citas bezoksīda augsto tehnoloģiju ugunsizturīgas izejvielas, atmosfēras spiediena saķepināts silīcija karbīds ir plašs, ekonomisks, var teikt, ka tas ir smiltis vai ugunsizturīgs smiltis. Tīrs silīcija karbīds ir bezkrāsains caurspīdīgs kristāls. Tātad, kāda ir silīcija karbīda materiāla struktūra un īpašības?
Saķepināts silīcija karbīds zem atmosfēras spiediena
Atmosfēras spiediena saķepināta silīcija karbīda materiāla struktūra:
Atmosfēras spiediena saķepinātais silīcija karbīds, ko izmanto rūpniecībā, ir gaiši dzeltens, zaļš, zils un melns atbilstoši piemaisījumu veidam un saturam, un tīrība ir atšķirīga un caurspīdīgums ir atšķirīgs. Silīcija karbīda kristāla struktūra ir sadalīta sešu vārdu vai rombveida plutonijā un kubiskā plutonija-sic. Plutonijs-sic veido dažādas deformācijas, jo kristāla struktūrā ir atšķirīga oglekļa un silīcija atomu sakraušanas secība, un ir konstatēti vairāk nekā 70 deformāciju veidi. beta-SIC pārvēršas par alfa-SIC virs 2100. Silīcija karbīda rūpnieciskais process tiek attīrīts ar augstas kvalitātes kvarca smiltīm un naftas koksu pretestības krāsnī. Rafinētus silīcija karbīda blokus sasmalcina, tīra ar skābju bāzi, magnētiski atdala, sijā vai atlasa ūdeni, lai iegūtu dažāda izmēra produktus.
Atmosfēras spiediena saķepināta silīcija karbīda materiālu īpašības:
Silīcija karbīdam ir laba ķīmiskā stabilitāte, siltumvadītspēja, termiskās izplešanās koeficients, nodilumizturība, tāpēc papildus abrazīvai lietošanai ir daudz pielietojumu: piemēram, silīcija karbīda pulveris ir pārklāts uz turbīnas lāpstiņriteņa vai cilindru bloka iekšējās sienas ar īpašs process, kas var uzlabot nodilumizturību un pagarināt kalpošanas laiku 1 līdz 2 reizes. Izgatavots no karstumizturīga, maza izmēra, viegla svara, augstas stiprības augstas kvalitātes ugunsizturīgiem materiāliem, energoefektivitāte ir ļoti laba. Zemas kvalitātes silīcija karbīds (ieskaitot apmēram 85% SiC) ir lielisks deoksidētājs, lai palielinātu tērauda ražošanas ātrumu un viegli kontrolētu ķīmisko sastāvu, lai uzlabotu tērauda kvalitāti. Turklāt atmosfēras spiediena saķepinātais silīcija karbīds tiek plaši izmantots arī silīcija oglekļa stieņu elektrisko daļu ražošanā.
Silīcija karbīds ir ļoti ciets. Morzes cietība ir 9,5, otrajā vietā pasaulē cietajam dimantam (10), ir pusvadītājs ar lielisku siltumvadītspēju, var izturēt oksidēšanos augstā temperatūrā. Silīcija karbīdam ir vismaz 70 kristālisku veidu. Plutonija-silīcija karbīds ir izplatīts izomērs, kas veidojas temperatūrā virs 2000 un kam ir sešstūra kristāliska struktūra (līdzīga vurcītam). Saķepināts silīcija karbīds zem atmosfēras spiediena
Silīcija karbīda pielietojums pusvadītāju rūpniecībā
Silīcija karbīda pusvadītāju nozares ķēdē galvenokārt ietilpst augstas tīrības pakāpes silīcija karbīda pulveris, monokristāla substrāts, epitaksiālā loksne, jaudas komponenti, moduļu iepakojums un terminālu lietojumi.
1. Viena kristāla substrāts Viena kristāla substrāts ir pusvadītāju atbalsta materiāls, vadošs materiāls un epitaksiālās augšanas substrāts. Pašlaik SiC monokristālu augšanas metodes ietver fizikālo tvaiku pārneses metodi (PVT metode), šķidrās fāzes metodi (LPE metode) un augstas temperatūras ķīmisko tvaiku pārklāšanas metodi (HTCVD metode). Saķepināts silīcija karbīds zem atmosfēras spiediena
2. Epitaksiālā loksne Silīcija karbīda epitaksiālā loksne, silīcija karbīda loksne, viena kristāla plēve (epitaksiālais slānis) ar tādu pašu virzienu kā substrāta kristālam, kuram ir noteiktas prasības silīcija karbīda substrātam. Praktiskajos lietojumos platjoslas spraugas pusvadītāju ierīces gandrīz visas tiek ražotas epitaksiālajā slānī, un pati silīcija mikroshēma tiek izmantota tikai kā substrāts, ieskaitot GaN epitaksiālā slāņa substrātu.
3. Augstas tīrības pakāpes silīcija karbīda pulveris Augstas tīrības pakāpes silīcija karbīda pulveris ir izejviela silīcija karbīda monokristālu audzēšanai ar PVT metodi, un produkta tīrība tieši ietekmē silīcija karbīda monokristāla augšanas kvalitāti un elektriskās īpašības.
4. Strāvas ierīce ir platjoslas jauda, kas izgatavota no silīcija karbīda materiāla, kurai ir augstas temperatūras, augstas frekvences un augstas efektivitātes īpašības. Atbilstoši ierīces darbības formai SiC barošanas ierīce galvenokārt ietver barošanas diode un strāvas slēdža cauruli.
5. Terminālis Trešās paaudzes pusvadītāju lietojumos silīcija karbīda pusvadītājiem ir priekšrocība, jo tie papildina gallija nitrīda pusvadītājus. Pateicoties SiC ierīču augstajai konversijas efektivitātei, zemajiem sildīšanas parametriem, vieglajam svaram un citām priekšrocībām, pieprasījums pakārtotajā nozarē turpina pieaugt, un ir tendence nomainīt SiO2 ierīces.
Publicēšanas laiks: 16. jūnijs 2023