Moderni C, N, B i drugi neoksidni visokotehnološki vatrostalni sirovinski materijali, sinterirani silicijev karbid pod atmosferskim tlakom je opsežan, ekonomičan, može se reći da je brusni papir ili vatrostalni pijesak. Čisti silicijev karbid je bezbojni prozirni kristal. Dakle, kakva je struktura materijala i karakteristike silicijevog karbida?
Sinterirani silicijev karbid pod atmosferskim tlakom
Struktura materijala silicijevog karbida sinteriranog pri atmosferskom tlaku:
Sinterirani silicijev karbid koji se koristi u industriji pri atmosferskom tlaku je svijetložute, zelene, plave i crne boje, ovisno o vrsti i sadržaju nečistoća, a čistoća je različita, a prozirnost je različita. Kristalna struktura silicijevog karbida podijeljena je na plutonij u obliku šest riječi ili dijamanta i kubni plutonij-sic. Plutonij-sic tvori različite deformacije zbog različitog redoslijeda slaganja atoma ugljika i silicija u kristalnoj strukturi, a pronađeno je više od 70 vrsta deformacija. Beta-SIC se pretvara u alfa-SIC iznad 2100. Industrijski proces silicijevog karbida se rafinira visokokvalitetnim kvarcnim pijeskom i naftnim koksom u otpornoj peći. Rafinirani blokovi silicijevog karbida se drobe, čiste kiselinsko-bazno, magnetski separiraju, prosijavaju ili selektiraju vodu kako bi se dobili proizvodi različitih veličina čestica.
Karakteristike materijala silicijevog karbida sinteriranog atmosferskim tlakom:
Silicijev karbid ima dobru kemijsku stabilnost, toplinsku vodljivost, koeficijent toplinskog širenja i otpornost na habanje, pa osim abrazivne upotrebe, postoji mnogo primjena: Na primjer, prah silicijevog karbida nanosi se na unutarnju stijenku rotora turbine ili bloka cilindra posebnim postupkom, što može poboljšati otpornost na habanje i produžiti vijek trajanja za 1 do 2 puta. Izrađen je od toplinski otpornih, malih dimenzija, laganih, visokokvalitetnih vatrostalnih materijala, visoke čvrstoće, energetska učinkovitost je vrlo dobra. Niskokvalitetni silicijev karbid (uključujući oko 85% SiC) izvrstan je deoksidator za povećanje brzine proizvodnje čelika i lako kontrolira kemijski sastav radi poboljšanja kvalitete čelika. Osim toga, silicijev karbid sinteriran pod atmosferskim tlakom također se široko koristi u proizvodnji električnih dijelova silicijevih ugljičnih šipki.
Silicijev karbid je vrlo tvrd. Morseova tvrdoća je 9,5, odmah iza tvrdog dijamanta na svijetu (10), poluvodič je s izvrsnom toplinskom vodljivošću, otporan je na oksidaciju na visokim temperaturama. Silicijev karbid ima najmanje 70 kristalnih tipova. Plutonijev silicijev karbid je uobičajeni izomer koji se formira na temperaturama iznad 2000°C i ima heksagonalnu kristalnu strukturu (slično wurtzitu). Sinterirani silicijev karbid pod atmosferskim tlakom
Primjena silicijevog karbida u industriji poluvodiča
Industrijski lanac poluvodiča silicij-karbida uglavnom uključuje prah silicij-karbida visoke čistoće, monokristalnu podlogu, epitaksijalnu ploču, energetske komponente, pakiranje modula i terminalne primjene.
1. Monokristalna podloga Monokristalna podloga je poluvodički potporni materijal, vodljivi materijal i epitaksijalni supstrat za rast. Trenutno, metode rasta monokristala SiC uključuju metodu fizičkog prijenosa pare (PVT metoda), metodu tekuće faze (LPE metoda) i metodu kemijskog taloženja pare na visokim temperaturama (HTCVD metoda). Sinterirani silicijev karbid pod atmosferskim tlakom
2. Epitaksijalni sloj Silicijev karbidni epitaksijalni sloj, silicijev karbidni sloj, monokristalni film (epitaksijalni sloj) s istim smjerom kao i kristalna podloga koja ima određene zahtjeve za silicijev karbidnu podlogu. U praktičnoj primjeni, poluvodički uređaji sa širokim energetskim razmakom gotovo se svi proizvode u epitaksijalnom sloju, a sam silicijev čip koristi se samo kao podloga, uključujući podlogu GaN epitaksijalnog sloja.
3. Visokočisti prah silicijevog karbida Visokočisti prah silicijevog karbida je sirovina za rast monokristala silicijevog karbida PVT metodom, a čistoća proizvoda izravno utječe na kvalitetu rasta i električne karakteristike monokristala silicijevog karbida.
4. Uređaj za napajanje je širokopojasni izvor napajanja izrađen od silicij-karbidnog materijala, koji ima karakteristike visoke temperature, visoke frekvencije i visoke učinkovitosti. Prema načinu rada uređaja, SiC uređaj za napajanje uglavnom uključuje diodu za napajanje i cijev za prekidač napajanja.
5. Terminal U primjenama poluvodiča treće generacije, silicijev karbidni poluvodiči imaju prednost što su komplementarni galijevom nitridu. Zbog visoke učinkovitosti pretvorbe, niskih karakteristika zagrijavanja, male težine i drugih prednosti SiC uređaja, potražnja u nizvodnoj industriji nastavlja rasti, a postoji trend zamjene SiO2 uređaja.
Vrijeme objave: 16. lipnja 2023.