Nowoczesne C, N, B i inne nietlenkowe, zaawansowane technologicznie surowce ogniotrwałe, węglik krzemu spiekany pod ciśnieniem atmosferycznym jest rozległy, ekonomiczny, można powiedzieć, że jest piaskiem szmerglowym lub ogniotrwałym. Czysty węglik krzemu jest bezbarwnym, przezroczystym kryształem. Jaka jest zatem struktura materiału i właściwości węglika krzemu?
Spiekany węglik krzemu pod ciśnieniem atmosferycznym
Struktura materiału węglika krzemu spiekanego pod ciśnieniem atmosferycznym:
Węglik krzemu spiekany pod ciśnieniem atmosferycznym stosowany w przemyśle jest jasnożółty, zielony, niebieski i czarny w zależności od rodzaju i zawartości zanieczyszczeń, a czystość jest inna, a przezroczystość jest inna. Struktura kryształu węglika krzemu jest podzielona na pluton sześciowyrazowy lub w kształcie rombu i pluton sześcienny. Pluton-sic powoduje różnorodne odkształcenia ze względu na różną kolejność ułożenia atomów węgla i krzemu w strukturze kryształu i stwierdzono ponad 70 rodzajów odkształceń. beta-SIC przekształca się w alfa-SIC powyżej 2100. Proces przemysłowy węglika krzemu jest rafinowany za pomocą wysokiej jakości piasku kwarcowego i koksu naftowego w piecu oporowym. Rafinowane bloki węglika krzemu poddaje się kruszeniu, oczyszczaniu kwasowo-zasadowemu, separacji magnetycznej, przesiewaniu lub selekcji wody w celu wytworzenia produktów o różnej wielkości cząstek.
Charakterystyka materiałowa węglika krzemu spiekanego pod ciśnieniem atmosferycznym:
Węglik krzemu ma dobrą stabilność chemiczną, przewodność cieplną, współczynnik rozszerzalności cieplnej i odporność na zużycie, więc oprócz zastosowania ściernego ma wiele zastosowań: na przykład proszek węglika krzemu jest powlekany wewnętrzną ścianką wirnika turbiny lub bloku cylindrów specjalny proces, który może poprawić odporność na zużycie i przedłużyć żywotność 1 do 2 razy. Wykonane z żaroodpornych, małych rozmiarów, lekkości i wysokiej wytrzymałości wysokiej jakości materiałów ogniotrwałych, efektywność energetyczna jest bardzo dobra. Węglik krzemu niskiej jakości (zawierający około 85% SiC) jest doskonałym odtleniaczem umożliwiającym zwiększenie szybkości produkcji stali i łatwą kontrolę składu chemicznego w celu poprawy jakości stali. Ponadto węglik krzemu spiekany pod ciśnieniem atmosferycznym jest również szeroko stosowany w produkcji części elektrycznych prętów z węgla krzemowego.
Węglik krzemu jest bardzo twardy. Twardość Morse'a wynosi 9,5 i ustępuje jedynie światowemu twardemu diamentowi (10), jest półprzewodnikiem o doskonałej przewodności cieplnej, odpornym na utlenianie w wysokich temperaturach. Węglik krzemu ma co najmniej 70 typów krystalicznych. Węglik plutonu i krzemu jest powszechnym izomerem, który tworzy się w temperaturach powyżej 2000 roku i ma heksagonalną strukturę krystaliczną (podobną do wurcytu). Spiekany węglik krzemu pod ciśnieniem atmosferycznym
Zastosowanie węglika krzemu w przemyśle półprzewodników
Łańcuch przemysłowy półprzewodników z węglika krzemu obejmuje głównie proszek węglika krzemu o wysokiej czystości, podłoże monokrystaliczne, arkusz epitaksjalny, komponenty mocy, opakowania modułów i zastosowania terminali.
1. Podłoże monokrystaliczne Podłoże monokrystaliczne jest półprzewodnikowym materiałem nośnym, materiałem przewodzącym i epitaksjalnym podłożem wzrostowym. Obecnie metody wzrostu monokryształu SiC obejmują metodę fizycznego przenoszenia pary (metoda PVT), metodę fazy ciekłej (metoda LPE) i metodę chemicznego osadzania z fazy gazowej w wysokiej temperaturze (metoda HTCVD). Spiekany węglik krzemu pod ciśnieniem atmosferycznym
2. Arkusz epitaksjalny Arkusz epitaksjalny z węglika krzemu, arkusz węglika krzemu, folia monokrystaliczna (warstwa epitaksjalna) o tym samym kierunku co kryształ podłoża, który ma pewne wymagania dla podłoża z węglika krzemu. W praktycznych zastosowaniach prawie wszystkie urządzenia półprzewodnikowe o szerokiej przerwie energetycznej są produkowane w warstwie epitaksjalnej, a sam chip krzemowy służy jedynie jako podłoże, w tym podłoże warstwy epitaksjalnej GaN.
3. Proszek węglika krzemu o wysokiej czystości Proszek węglika krzemu o wysokiej czystości jest surowcem do hodowli monokryształu węglika krzemu metodą PVT, a czystość produktu wpływa bezpośrednio na jakość wzrostu i właściwości elektryczne monokryształu węglika krzemu.
4. Urządzenie zasilające to szerokopasmowy zasilacz wykonany z węglika krzemu, który charakteryzuje się wysoką temperaturą, wysoką częstotliwością i wysoką wydajnością. Zgodnie z formą działania urządzenia, zasilacz SiC składa się głównie z diody mocy i rurki wyłącznika zasilania.
5. Zacisk W zastosowaniach półprzewodników trzeciej generacji, półprzewodniki z węglika krzemu mają tę zaletę, że stanowią uzupełnienie półprzewodników z azotku galu. Ze względu na wysoką wydajność konwersji, niską charakterystykę grzewczą, lekkość i inne zalety urządzeń SiC, zapotrzebowanie przemysłu niższego szczebla stale rośnie i istnieje tendencja do zastępowania urządzeń SiO2.
Czas publikacji: 16 czerwca 2023 r