Silikon karbid materiali va uning xususiyatlari

Yarimo'tkazgichli qurilma kompyuterlar, maishiy elektronika, tarmoq aloqalari, avtomobil elektronikasi va yadroning boshqa sohalarida keng qo'llaniladigan zamonaviy sanoat mashina uskunalarining yadrosi bo'lib, yarimo'tkazgich sanoati asosan to'rtta asosiy komponentdan iborat: integral mikrosxemalar, optoelektronik qurilmalar, integral mikrosxemalarning 80% dan ortig'ini tashkil etuvchi diskret qurilma, sensor, tez-tez va yarimo'tkazgichli va integral mikrosxemalar ekvivalent.

Integratsiyalashgan sxema, mahsulot toifasiga ko'ra, asosan to'rt toifaga bo'linadi: mikroprotsessor, xotira, mantiqiy qurilmalar, simulyator qismlari. Biroq, yarimo'tkazgichli qurilmalarni qo'llash sohasining uzluksiz kengayishi bilan, ko'plab maxsus holatlar yarimo'tkazgichlarning yuqori harorat, kuchli radiatsiya, yuqori quvvat va boshqa muhitlardan foydalanishga, zarar etkazmasliklariga, birinchi va ikkinchi avlodlarga mos kelishini talab qiladi. yarimo'tkazgichli materiallar kuchsizdir, shuning uchun yarimo'tkazgich materiallarining uchinchi avlodi paydo bo'ldi.

fotosurat 1

Hozirgi vaqtda keng diapazonli yarimo'tkazgich materiallari bilan ifodalanadikremniy karbid(SiC), galliy nitridi (GaN), sink oksidi (ZnO), olmos, alyuminiy nitridi (AlN) uchinchi avlod yarimo'tkazgich materiallari deb ataladigan katta afzalliklarga ega bo'lgan dominant bozorni egallaydi. Yarimo'tkazgichli materiallarning uchinchi avlodi kengroq tarmoqli bo'shlig'iga ega bo'lsa, buzilish elektr maydoni, issiqlik o'tkazuvchanligi, elektron to'yingan tezligi va nurlanishga qarshilik ko'rsatish qobiliyati qanchalik yuqori bo'lsa, yuqori harorat, yuqori chastota, radiatsiya va yuqori quvvatli qurilmalarga qarshilik ko'rsatish uchun ko'proq mos keladi. , odatda keng tarmoqli yarimo'tkazgich materiallari sifatida tanilgan (taqiqlangan tarmoqli kengligi 2,2 eV dan katta), shuningdek, yuqori haroratli yarimo'tkazgich materiallari deb ham ataladi. Uchinchi avlod yarimo'tkazgich materiallari va qurilmalari bo'yicha olib borilgan tadqiqotlarga ko'ra, kremniy karbid va galiy nitridi yarimo'tkazgich materiallari ancha etuk vakremniy karbid texnologiyasieng etuk hisoblanadi, rux oksidi, olmos, alyuminiy nitridi va boshqa materiallar bo'yicha tadqiqotlar hali boshlang'ich bosqichda.

Materiallar va ularning xususiyatlari:

Silikon karbidmaterial keramik rulmanlar, klapanlar, yarimo'tkazgich materiallari, giroslar, o'lchash asboblari, aerokosmik va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi, ko'plab sanoat sohalarida almashtirib bo'lmaydigan materialga aylandi.

fotosurat 2

SiC o'ziga xos tabiiy super panjara va tipik bir hil politipdir. Si va C diatomik qatlamlari orasidagi qadoqlash ketma-ketligidagi farq tufayli 200 dan ortiq (hozirda ma'lum) gomotipik politipik oilalar mavjud bo'lib, bu turli xil kristall tuzilmalarga olib keladi. Shuning uchun SiC yorug'lik chiqaradigan diodli (LED) substrat materialining yangi avlodi, yuqori quvvatli elektron materiallar uchun juda mos keladi.

xarakterli

jismoniy mulk

Yuqori qattiqlik (3000kg / mm), yoqutni kesishi mumkin
Yuqori aşınma qarshilik, olmosdan keyin ikkinchi
Issiqlik o'tkazuvchanligi Si dan 3 baravar yuqori va GaAs dan 8 ~ 10 baravar yuqori.
SiC ning termal barqarorligi yuqori va atmosfera bosimida erishi mumkin emas
Yuqori quvvatli qurilmalar uchun yaxshi issiqlik tarqalish ko'rsatkichlari juda muhimdir
 

 

kimyoviy xossa

Juda kuchli korroziyaga chidamlilik, xona haroratida deyarli har qanday ma'lum korroziyaga chidamli
SiC yuzasi osongina oksidlanib, SiO ni hosil qiladi, yupqa qatlam, uning keyingi oksidlanishini oldini oladi 1700 ℃ dan yuqori bo'lsa, oksid plyonkasi tezda eriydi va oksidlanadi
4H-SIC va 6H-SIC ning tarmoqli oralig'i Si dan 3 baravar va GaAsdan 2 baravar ko'p: Parchalanish elektr maydonining intensivligi Si dan kattaroq va elektronning siljish tezligi to'yingan. Ikki yarim marta Si. 4H-SIC diapazoni 6H-SICga qaraganda kengroq

Yuborilgan vaqt: 2022 yil 01-avgust
WhatsApp onlayn chat!