Kas yra silicio karbidas?

Kaip rodo pavadinimas, silicio karbidas yra svarbi trečios kartos puslaidininkinė medžiaga, kurią sudaro Si ir C junginys. Dėl šio šių dviejų elementų derinio susidaro tvirta tetraedrinė struktūra, suteikianti daug pranašumų ir plačių pritaikymo galimybių, ypač galios elektronikos ir naujos energijos srityse.

Žinoma, SiC medžiaga nėra sudaryta iš vieno Si atomo ir vieno C atomo tetraedro, o iš daugybės Si ir C atomų. Daug Si ir C atomų sudaro banguotus dvigubus atominius sluoksnius (vienas sluoksnis C atomų ir vienas sluoksnis Si atomų), o daugybė dvigubų atomų sluoksnių susikaupia, kad sudarytų SiC kristalus. Dėl periodinių pokyčių, vykstančių Si-C dvigubo atomo sluoksnių sukrovimo proceso metu, šiuo metu yra daugiau nei 200 skirtingų kristalų struktūrų, turinčių skirtingą išdėstymą. Šiuo metu praktikoje labiausiai paplitusios kristalų formos yra 3C-SiC, 4H-SiC ir 6H-SiC.

Silicio karbido kristalų pranašumai:

(1) Mechaninės savybės

Silicio karbido kristalai pasižymi itin dideliu kietumu ir geru atsparumu dilimui, tai yra antrasis kiečiausias kristalas iki šiol, tik po deimantų. Dėl puikių mechaninių savybių miltelių pavidalo silicio karbidas dažnai naudojamas pjovimo ar poliravimo pramonėje, o kai kurių ruošinių dilimui atsparioms dangoms taip pat naudojamos silicio karbido dangos – pavyzdžiui, Shandong karo laivo denio dilimui atspari danga yra pagaminta iš silicio karbido.

(2) Šiluminės savybės

Silicio karbido šilumos laidumas yra 3 kartus didesnis nei tradicinio puslaidininkio Si ir 8 kartus didesnis nei GaAs. Prietaisai, pagaminti iš silicio karbido, gali greitai išsklaidyti susidariusią šilumą, todėl silicio karbido įtaisams keliami gana laisvi šilumos išsklaidymo sąlygų reikalavimai ir jie labiau tinka didelės galios prietaisams gaminti. Silicio karbidas taip pat pasižymi stabiliomis termodinaminėmis savybėmis: esant normaliam slėgiui, aukštoje temperatūroje netirpdamas suyra tiesiai į Si ir C garus.

(3) Cheminės savybės

Silicio karbidas pasižymi stabiliomis cheminėmis savybėmis ir puikiu atsparumu korozijai. Jis nereaguoja su jokia žinoma rūgštimi kambario temperatūroje. Kai silicio karbidas ilgą laiką yra ore, ant jo paviršiaus lėtai susidarys tankus SiO2 plonas sluoksnis, užkertantis kelią tolimesnėms oksidacijos reakcijoms.

(4) Elektrinės savybės

Kaip tipinė plataus diapazono puslaidininkių medžiaga, 6H-SiC ir 4H-SiC juostos plotis yra atitinkamai 3, 0 eV ir 3, 2 eV, o tai yra 3 kartus didesnis nei Si ir 2 kartus didesnis nei GaAs. Iš silicio karbido pagaminti puslaidininkiniai įtaisai turi mažesnę nuotėkio srovę ir didesnį gedimo elektrinį lauką, todėl silicio karbidas laikomas idealia medžiaga didelės galios įrenginiams. Silicio karbido sočiųjų elektronų mobilumas taip pat yra 2 kartus didesnis nei Si, todėl jis turi akivaizdžių pranašumų gaminant aukšto dažnio įrenginius.

(5) Optinės savybės

Dėl plataus tarpo neleguoti silicio karbido kristalai yra bespalviai ir skaidrūs. Legiruoti silicio karbido kristalai turi skirtingas spalvas dėl jų savybių skirtumų. Pavyzdžiui, po dopingo su N, 6H-SiC atrodo žaliai, 4H-SiC – rudai, o 15R-SiC – geltonai; dozuojant Al, 4H-SiC atrodo mėlynas. Spalvos stebėjimas politipui nustatyti yra intuityvus būdas atskirti silicio karbido politipus.

Semicorex pasiūlymaisilicio karbido substrataiįvairių dydžių ir klasių. Nedvejodami susisiekite su mumis, jei turite klausimų ar norite gauti daugiau informacijos.

Tel: +86-13567891907

paštas: sales@semicorex.com