Bahan baku refraktori berteknologi tinggi non-oksida modern seperti C, N, B, dan lainnya, silikon karbida yang disinter pada tekanan atmosfer, sangat luas, ekonomis, dan dapat dikatakan sebagai pasir ampelas atau pasir refraktori. Silikon karbida murni adalah kristal transparan tanpa warna. Jadi, bagaimana struktur material dan karakteristik silikon karbida?
Silikon karbida yang disinter pada tekanan atmosfer
Struktur material silikon karbida yang disinter pada tekanan atmosfer:
Silikon karbida yang disinter pada tekanan atmosfer yang digunakan dalam industri berwarna kuning muda, hijau, biru, dan hitam tergantung pada jenis dan kandungan pengotornya, dan kemurnian serta transparansinya berbeda-beda. Struktur kristal silikon karbida dibagi menjadi plutonium berbentuk enam kata atau berlian dan plutonium-SiC kubik. Plutonium-SiC membentuk berbagai deformasi karena perbedaan susunan atom karbon dan silikon dalam struktur kristal, dan lebih dari 70 jenis deformasi telah ditemukan. Beta-SiC berubah menjadi alfa-SiC di atas 2100. Proses industri silikon karbida dimurnikan dengan pasir kuarsa berkualitas tinggi dan kokas minyak bumi dalam tungku resistansi. Blok silikon karbida yang telah dimurnikan dihancurkan, dibersihkan dengan asam-basa, dipisahkan secara magnetik, disaring atau diseleksi dengan air untuk menghasilkan berbagai produk dengan ukuran partikel yang berbeda.
Karakteristik material silikon karbida yang disinter pada tekanan atmosfer:
Silikon karbida memiliki stabilitas kimia yang baik, konduktivitas termal, koefisien ekspansi termal, dan ketahanan aus, sehingga selain penggunaan abrasif, terdapat banyak kegunaan lainnya: Misalnya, bubuk silikon karbida dilapisi pada dinding bagian dalam impeler turbin atau blok silinder dengan proses khusus, yang dapat meningkatkan ketahanan aus dan memperpanjang umur pakai 1 hingga 2 kali lipat. Terbuat dari bahan tahan panas, berukuran kecil, ringan, dan berkekuatan tinggi, silikon karbida juga merupakan bahan tahan api bermutu tinggi yang sangat baik, dengan efisiensi energi yang tinggi. Silikon karbida bermutu rendah (mengandung sekitar 85% SiC) merupakan deoksidator yang sangat baik untuk meningkatkan kecepatan pembuatan baja dan memudahkan pengendalian komposisi kimia untuk meningkatkan kualitas baja. Selain itu, silikon karbida yang disinter pada tekanan atmosfer juga banyak digunakan dalam pembuatan komponen listrik berupa batang silikon karbon.
Silikon karbida sangat keras. Kekerasan Morse adalah 9,5, kedua setelah berlian terkeras di dunia (10), merupakan semikonduktor dengan konduktivitas termal yang sangat baik, dapat menahan oksidasi pada suhu tinggi. Silikon karbida memiliki setidaknya 70 jenis kristal. Plutonium-silikon karbida adalah isomer umum yang terbentuk pada suhu di atas 2000 dan memiliki struktur kristal heksagonal (mirip dengan wurtzite). Silikon karbida yang disinter di bawah tekanan atmosfer
Penerapan silikon karbida dalam industri semikonduktor
Rantai industri semikonduktor silikon karbida terutama meliputi bubuk silikon karbida dengan kemurnian tinggi, substrat kristal tunggal, lembaran epitaksial, komponen daya, pengemasan modul, dan aplikasi terminal.
1. Substrat kristal tunggal Substrat kristal tunggal adalah material pendukung semikonduktor, material konduktif, dan substrat pertumbuhan epitaksial. Saat ini, metode pertumbuhan kristal tunggal SiC meliputi metode transfer uap fisik (metode PVT), metode fase cair (metode LPE), dan metode deposisi uap kimia suhu tinggi (metode HTCVD). Silikon karbida yang disinter di bawah tekanan atmosfer
2. Lembaran epitaksial silikon karbida. Lembaran epitaksial silikon karbida, lembaran silikon karbida, film kristal tunggal (lapisan epitaksial) dengan arah yang sama dengan kristal substrat yang memiliki persyaratan tertentu untuk substrat silikon karbida. Dalam aplikasi praktis, perangkat semikonduktor celah pita lebar hampir semuanya diproduksi dalam lapisan epitaksial, dan chip silikon itu sendiri hanya digunakan sebagai substrat, termasuk substrat lapisan epitaksial GaN.
3. Serbuk silikon karbida dengan kemurnian tinggi. Serbuk silikon karbida dengan kemurnian tinggi adalah bahan baku untuk pertumbuhan kristal tunggal silikon karbida dengan metode PVT, dan kemurnian produk secara langsung memengaruhi kualitas pertumbuhan dan karakteristik listrik kristal tunggal silikon karbida.
4. Perangkat catu daya adalah catu daya pita lebar yang terbuat dari bahan silikon karbida, yang memiliki karakteristik suhu tinggi, frekuensi tinggi, dan efisiensi tinggi. Menurut bentuk pengoperasian perangkat, perangkat catu daya SiC terutama mencakup dioda daya dan tabung sakelar daya.
5. Terminal Dalam aplikasi semikonduktor generasi ketiga, semikonduktor silikon karbida memiliki keunggulan sebagai pelengkap semikonduktor galium nitrida. Karena efisiensi konversi yang tinggi, karakteristik pemanasan yang rendah, bobot ringan, dan keunggulan lain dari perangkat SiC, permintaan dari industri hilir terus meningkat, dan terdapat tren untuk menggantikan perangkat SiO2.
Waktu posting: 16 Juni 2023