Moderne C, N, B og andre ikke-oxiderede højteknologiske ildfaste råmaterialer. Atmosfærisk tryksintret siliciumcarbid er omfattende og økonomisk og kan siges at være smergel eller ildfast sand. Rent siliciumcarbid er en farveløs, transparent krystal. Så hvad er materialets struktur og egenskaber ved siliciumcarbid?
Sintret siliciumcarbid under atmosfærisk tryk
Materialestruktur af sintret siliciumcarbid under atmosfærisk tryk:
Det atmosfærisk tryksintrede siliciumcarbid, der anvendes i industrien, er lysegult, grønt, blåt og sort afhængigt af typen og indholdet af urenheder, og renheden er forskellig, og gennemsigtigheden er forskellig. Siliciumcarbidkrystalstrukturen er opdelt i seksords- eller diamantformet plutonium og kubisk plutonium-sic. Plutonium-sic danner en række forskellige deformationer på grund af den forskellige stablingsrækkefølge af kulstof- og siliciumatomer i krystalstrukturen, og der er fundet mere end 70 slags deformationer. Beta-SIC omdannes til alfa-SIC over 2100. Den industrielle proces af siliciumcarbid raffineres med kvartsand af høj kvalitet og petroleumskoks i en modstandsovn. Raffinerede siliciumcarbidblokke knuses, syre-baserengøring, magnetisk separation, sigtning eller vandselektion for at producere en række forskellige partikelstørrelser.
Materialeegenskaber for sintret siliciumcarbid under atmosfærisk tryk:
Siliciumcarbid har god kemisk stabilitet, termisk ledningsevne, termisk udvidelseskoefficient og slidstyrke, så udover slibende anvendelse er der mange anvendelser: For eksempel belægges siliciumcarbidpulver på indersiden af turbinehjulet eller cylinderblokken med en speciel proces, hvilket kan forbedre slidstyrken og forlænge levetiden med 1 til 2 gange. Fremstillet af varmebestandigt, lille størrelse, let vægt, høj styrke og meget god energieffektivitet. Lavkvalitets siliciumcarbid (inklusive ca. 85% SiC) er et fremragende deoxidationsmiddel til at øge stålproduktionshastigheden og nemt kontrollere den kemiske sammensætning for at forbedre stålkvaliteten. Derudover anvendes sintret siliciumcarbid under atmosfærisk tryk også i vid udstrækning i fremstillingen af elektriske dele af siliciumcarbonstænger.
Siliciumcarbid er meget hårdt. Morsehårdheden er 9,5, kun overgået af verdens hårde diamant (10), er en halvleder med fremragende varmeledningsevne, kan modstå oxidation ved høje temperaturer. Siliciumcarbid har mindst 70 krystallinske typer. Plutonium-siliciumcarbid er en almindelig isomer, der dannes ved temperaturer over 2000 og har en hexagonal krystallinsk struktur (ligner wurtzit). Sintret siliciumcarbid under atmosfærisk tryk
Anvendelse af siliciumcarbid i halvlederindustrien
Siliciumcarbid-halvlederindustrien omfatter hovedsageligt siliciumcarbidpulver med høj renhed, enkeltkrystalsubstrat, epitaksialt ark, strømkomponenter, modulemballage og terminalapplikationer.
1. Enkeltkrystalsubstrat Enkeltkrystalsubstrat er et halvlederbærende materiale, ledende materiale og epitaksialt vækstsubstrat. I øjeblikket omfatter vækstmetoderne for SiC-enkeltkrystal fysisk dampoverføringsmetode (PVT-metode), flydende fasemetode (LPE-metode) og højtemperatur kemisk dampaflejringsmetode (HTCVD-metode). Sintret siliciumcarbid under atmosfærisk tryk.
2. Epitaksialt ark Siliciumcarbid-epitaksialark, siliciumcarbidark og enkeltkrystalfilm (epitaksialt lag) har visse krav til siliciumcarbidsubstratet i samme retning som substratkrystallen. I praktiske anvendelser fremstilles næsten alle halvlederkomponenter med bredt båndgab i det epitaksiale lag, og selve siliciumchippen bruges kun som substrat, inklusive GaN-epitaksiallaget som substrat.
3. Siliciumcarbidpulver af høj renhed Siliciumcarbidpulver af høj renhed er råmaterialet til vækst af siliciumcarbid-enkeltkrystal ved PVT-metoden, og produktets renhed påvirker direkte vækstkvaliteten og de elektriske egenskaber af siliciumcarbid-enkeltkrystal.
4. Strømforsyningen er en bredbåndsstrømforsyning lavet af siliciumcarbidmateriale, som har egenskaber som høj temperatur, høj frekvens og høj effektivitet. Afhængigt af enhedens driftsform omfatter SiC-strømforsyningen hovedsageligt en strømdiode og et strømafbryderrør.
5. Terminal I tredjegenerations halvlederapplikationer har siliciumcarbidhalvledere den fordel, at de komplementerer galliumnitridhalvledere. På grund af den høje konverteringseffektivitet, lave opvarmningsegenskaber, lette vægt og andre fordele ved SiC-komponenter fortsætter efterspørgslen fra downstream-industrien med at stige, og der er en tendens til at erstatte SiO2-komponenter.
Opslagstidspunkt: 16. juni 2023