مقدمة عنكربيد السيليكون
تبلغ كثافة كربيد السيليكون (SIC) 3.2 غ/سم³. يُعدّ كربيد السيليكون الطبيعي نادرًا جدًا، ويتم تصنيعه بشكل أساسي بالطرق الاصطناعية. وبناءً على تصنيف البنية البلورية، يُقسم كربيد السيليكون إلى فئتين: α SiC و β SiC. يتميز الجيل الثالث من أشباه الموصلات، الذي يُمثله كربيد السيليكون (SIC)، بتردد عالٍ، وكفاءة عالية، وقدرة عالية، ومقاومة عالية للضغط، ومقاومة عالية لدرجات الحرارة، ومقاومة قوية للإشعاع. وهو مناسب للاحتياجات الاستراتيجية الرئيسية في مجالات ترشيد الطاقة وخفض الانبعاثات، والتصنيع الذكي، وأمن المعلومات. كما أنه يدعم الابتكار والتطوير المستقلين، ويُساهم في تحويل الجيل الجديد من الاتصالات المتنقلة، ومركبات الطاقة الجديدة، وقطارات السكك الحديدية فائقة السرعة، وإنترنت الطاقة، وغيرها من الصناعات. وقد أصبحت المواد الأساسية المُطوّرة والمكونات الإلكترونية محورًا للمنافسة العالمية في تكنولوجيا أشباه الموصلات وصناعتها. في عام 2020، يشهد النمط الاقتصادي والتجاري العالمي مرحلة إعادة تشكيل، وتزداد البيئة الداخلية والخارجية للاقتصاد الصيني تعقيدًا وقسوة، إلا أن صناعة أشباه الموصلات من الجيل الثالث في العالم تنمو على عكس هذا الاتجاه. ومن الجدير بالذكر أن صناعة كربيد السيليكون قد دخلت مرحلة جديدة من التطور.
تطبيقات كربيد السيليكون في صناعة أشباه الموصلات: تشمل سلسلة صناعة أشباه الموصلات المصنوعة من كربيد السيليكون بشكل أساسي مسحوق كربيد السيليكون عالي النقاء، والركائز أحادية البلورة، والطبقات الرقيقة، وأجهزة الطاقة، وتغليف الوحدات، وتطبيقات المحطات الطرفية، وما إلى ذلك.
1. الركيزة أحادية البلورة هي مادة داعمة وموصلة وركيزة للنمو الطبقي لأشباه الموصلات. تشمل طرق نمو بلورات كربيد السيليكون الأحادية حاليًا النقل الفيزيائي للغاز (PVT) والترسيب في الطور السائل (LPE) والترسيب الكيميائي للبخار عند درجة حرارة عالية (htcvd) وغيرها. 2. تشير الصفيحة الطبقية من كربيد السيليكون إلى نمو طبقة أحادية البلورة (طبقة طبقية) وفقًا لمتطلبات محددة وبنفس اتجاه الركيزة. في التطبيقات العملية، تُبنى جميع أجهزة أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق الواسعة تقريبًا على الطبقة الطبقية، وتُستخدم رقائق كربيد السيليكون نفسها كركائز فقط، بما في ذلك الطبقات الطبقية من كربيد السيليكون.
3. نقاء عالٍكربيد السيليكونيُعدّ المسحوق مادة خام لنمو بلورة أحادية من كربيد السيليكون باستخدام طريقة الترسيب الفيزيائي للبخار (PVT). وتؤثر نقاوة المنتج بشكل مباشر على جودة النمو والخصائص الكهربائية لبلورة كربيد السيليكون الأحادية.
4. جهاز الطاقة مصنوع من كربيد السيليكون، الذي يتميز بمقاومته العالية للحرارة، وتردده العالي، وكفاءته العالية. وفقًا لطريقة عمل الجهاز،كربيد السيليكونتشمل أجهزة الطاقة بشكل أساسي ثنائيات الطاقة وأنابيب مفاتيح الطاقة.
٥. في تطبيقات أشباه الموصلات من الجيل الثالث، تتمثل مزايا التطبيقات النهائية في قدرتها على التكامل مع أشباه موصلات نيتريد الغاليوم (GaN). ونظرًا لمزايا أجهزة كربيد السيليكون (SiC) من حيث كفاءة التحويل العالية، وانخفاض التسخين، وخفة الوزن، فإن الطلب عليها في الصناعات التحويلية في ازدياد مستمر، مما يشير إلى اتجاه استبدال أجهزة ثاني أكسيد السيليكون (SiO2). ويشهد سوق كربيد السيليكون تطورًا مستمرًا، حيث يتصدر تطبيقات أشباه الموصلات من الجيل الثالث. وقد انتشرت منتجات أشباه الموصلات من الجيل الثالث بسرعة، وتتوسع مجالات تطبيقها باستمرار، وينمو السوق بوتيرة متسارعة مع تطور إلكترونيات السيارات، وشبكات الجيل الخامس (5G)، وأنظمة الشحن السريع، والتطبيقات العسكرية.
تاريخ النشر: 16 مارس 2021