సిలికాన్ కార్బైడ్ పదార్థం మరియు దాని లక్షణాలు

సెమీకండక్టర్ పరికరం ఆధునిక పారిశ్రామిక యంత్ర పరికరాలలో ప్రధాన భాగం, కంప్యూటర్లు, వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్, నెట్‌వర్క్ కమ్యూనికేషన్స్, ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు కోర్ యొక్క ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ ప్రధానంగా నాలుగు ప్రాథమిక భాగాలతో కూడి ఉంటుంది: ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు, ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, వివిక్త పరికరం, సెన్సార్, ఇది 80% కంటే ఎక్కువ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి తరచుగా మరియు సెమీకండక్టర్ మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ సమానం.

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్, ఉత్పత్తి వర్గం ప్రకారం ప్రధానంగా నాలుగు వర్గాలుగా విభజించబడింది: మైక్రోప్రాసెసర్, మెమరీ, లాజిక్ పరికరాలు, సిమ్యులేటర్ భాగాలు. అయినప్పటికీ, సెమీకండక్టర్ పరికరాల అప్లికేషన్ ఫీల్డ్ యొక్క నిరంతర విస్తరణతో, అనేక ప్రత్యేక సందర్భాలలో సెమీకండక్టర్లు అధిక ఉష్ణోగ్రత, బలమైన రేడియేషన్, అధిక శక్తి మరియు ఇతర వాతావరణాల వినియోగానికి కట్టుబడి ఉండవలసి ఉంటుంది, మొదటి మరియు రెండవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు శక్తిలేనివి, కాబట్టి మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు ఉనికిలోకి వచ్చాయి.

ఫోటో1

ప్రస్తుతం, విస్తృత బ్యాండ్ గ్యాప్ సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు ప్రాతినిధ్యం వహిస్తున్నాయిసిలికాన్ కార్బైడ్(SiC), గాలియం నైట్రైడ్ (GaN), జింక్ ఆక్సైడ్ (ZnO), డైమండ్, అల్యూమినియం నైట్రైడ్ (AlN) ఆధిపత్య మార్కెట్‌ను ఎక్కువ ప్రయోజనాలతో ఆక్రమించాయి, వీటిని సమిష్టిగా మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలుగా సూచిస్తారు. విస్తృత బ్యాండ్ గ్యాప్ వెడల్పుతో మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు, అధిక బ్రేక్‌డౌన్ విద్యుత్ క్షేత్రం, ఉష్ణ వాహకత, ఎలక్ట్రానిక్ సంతృప్త రేటు మరియు రేడియేషన్‌ను నిరోధించే అధిక సామర్థ్యం, ​​అధిక ఉష్ణోగ్రత, అధిక పౌనఃపున్యం, రేడియేషన్‌కు నిరోధకత మరియు అధిక శక్తి పరికరాలను తయారు చేయడానికి మరింత అనుకూలం. , సాధారణంగా విస్తృత బ్యాండ్‌గ్యాప్ సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్స్ అని పిలుస్తారు (నిషేధించబడిన బ్యాండ్ వెడల్పు 2.2 eV కంటే ఎక్కువ), అధిక ఉష్ణోగ్రతను సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్స్ అని కూడా పిలుస్తారు. మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరియు పరికరాలపై ప్రస్తుత పరిశోధన నుండి, సిలికాన్ కార్బైడ్ మరియు గాలియం నైట్రైడ్ సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరింత పరిణతి చెందినవి, మరియుసిలికాన్ కార్బైడ్ టెక్నాలజీఅనేది చాలా పరిణతి చెందినది, అయితే జింక్ ఆక్సైడ్, డైమండ్, అల్యూమినియం నైట్రైడ్ మరియు ఇతర పదార్థాలపై పరిశోధన ఇంకా ప్రారంభ దశలోనే ఉంది.

మెటీరియల్స్ మరియు వాటి లక్షణాలు:

సిలికాన్ కార్బైడ్సిరామిక్ బాల్ బేరింగ్‌లు, వాల్వ్‌లు, సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్స్, గైరోస్, కొలిచే సాధనాలు, ఏరోస్పేస్ మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది అనేక పారిశ్రామిక రంగాలలో పూడ్చలేని పదార్థంగా మారింది.

ఫోటో 2

SiC అనేది ఒక రకమైన సహజమైన సూపర్‌లాటిస్ మరియు ఒక సాధారణ సజాతీయ పాలిటైప్. Si మరియు C డయాటోమిక్ పొరల మధ్య ప్యాకింగ్ సీక్వెన్స్‌లో వ్యత్యాసం కారణంగా 200 కంటే ఎక్కువ (ప్రస్తుతం తెలిసిన) హోమోటైపిక్ పాలిటైపిక్ కుటుంబాలు ఉన్నాయి, ఇది వివిధ క్రిస్టల్ నిర్మాణాలకు దారితీస్తుంది. అందువల్ల, కొత్త తరం లైట్ ఎమిటింగ్ డయోడ్ (LED) సబ్‌స్ట్రేట్ మెటీరియల్, హై పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ మెటీరియల్‌లకు SiC చాలా అనుకూలంగా ఉంటుంది.

లక్షణం

భౌతిక ఆస్తి

అధిక కాఠిన్యం (3000kg/mm), రూబీని కత్తిరించవచ్చు
అధిక దుస్తులు నిరోధకత, వజ్రం తర్వాత రెండవది
ఉష్ణ వాహకత Si కంటే 3 రెట్లు ఎక్కువ మరియు GaAs కంటే 8 ~ 10 రెట్లు ఎక్కువ.
SiC యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వం ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు వాతావరణ పీడనం వద్ద కరగడం అసాధ్యం
అధిక-శక్తి పరికరాలకు మంచి వేడి వెదజల్లడం చాలా ముఖ్యం
 

 

రసాయన ఆస్తి

చాలా బలమైన తుప్పు నిరోధకత, గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద దాదాపు తెలిసిన ఏదైనా తినివేయు ఏజెంట్‌కు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది
SiC ఉపరితలం సులభంగా ఆక్సీకరణం చెంది SiO, పలుచని పొరను ఏర్పరుస్తుంది, దాని తదుపరి ఆక్సీకరణను నిరోధించవచ్చు 1700℃ పైన, ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ కరుగుతుంది మరియు వేగంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది
4H-SIC మరియు 6H-SIC బ్యాండ్‌గ్యాప్ Si కంటే 3 రెట్లు మరియు GaAs కంటే 2 రెట్లు: బ్రేక్‌డౌన్ ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ఇంటెన్సిటీ అనేది Si కంటే ఎక్కువ పరిమాణంలో ఉండే క్రమం మరియు ఎలక్ట్రాన్ డ్రిఫ్ట్ వేగం సంతృప్తమవుతుంది. రెండున్నర రెట్లు సి. 4H-SIC యొక్క బ్యాండ్‌గ్యాప్ 6H-SIC కంటే విస్తృతమైనది

పోస్ట్ సమయం: ఆగస్ట్-01-2022
WhatsApp ఆన్‌లైన్ చాట్!