Siliziumkarbid-Halbleitermaterial

Siliziumkarbid (SiC)Halbleitermaterialien sind die ausgereiftesten unter den Halbleitern mit großem Bandabstand. SiC-Halbleitermaterialien haben aufgrund ihrer großen Bandlücke, ihres hohen elektrischen Durchbruchfeldes, ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit, ihrer hohen Sättigungselektronenbeweglichkeit und ihrer geringen Größe ein großes Anwendungspotenzial in Geräten, die für hohe Temperaturen, hohe Frequenzen und hohe Leistungen geeignet sind, sowie in der Fotoelektronik und in strahlungsresistenten Bauelementen. Siliziumkarbid hat ein breites Anwendungsspektrum: Aufgrund seiner großen Bandlücke können damit blaue Leuchtdioden oder Ultraviolettdetektoren hergestellt werden, die kaum von Sonnenlicht beeinflusst werden. Da es eine achtmal höhere Spannungs- bzw. elektrische Feldstärke als Silizium oder Galliumarsenid verträgt, eignet es sich besonders zur Herstellung von Hochspannungs- und Hochleistungsbauelementen wie Hochspannungsdioden, Leistungstrioden, siliziumgesteuerten Bauelementen und Hochleistungs-Mikrowellenbauelementen. Aufgrund der hohen Sättigungselektronenwanderungsgeschwindigkeit kann es in einer Vielzahl von Hochfrequenzbauelementen (HF und Mikrowellen) verwendet werden.Siliziumkarbidist ein guter Wärmeleiter und leitet Wärme besser als jedes andere Halbleitermaterial, wodurch Siliziumkarbidgeräte bei hohen Temperaturen funktionieren.

Ein konkretes Beispiel: APEI bereitet derzeit die Entwicklung eines Gleichstrommotor-Antriebssystems für extreme Umgebungen für den Venus Explorer (VISE) der NASA unter Verwendung von Siliziumkarbidkomponenten vor. Das noch in der Entwurfsphase befindliche Ziel ist die Landung von Erkundungsrobotern auf der Oberfläche der Venus.

Darüber hinausSiliziumkarbidEs verfügt über eine starke ionische kovalente Bindung, eine hohe Härte, eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Kupfer, eine gute Wärmeableitungsleistung, eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit, Strahlungsbeständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und gute chemische Stabilität sowie weitere Eigenschaften und hat ein breites Anwendungsspektrum im Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik. Beispielsweise wird Siliziumkarbid zur Herstellung von Raumfahrzeugen verwendet, in denen Astronauten und Forscher leben und arbeiten können.