ឧបករណ៍ស៊ីមីកុងដុកទ័រគឺជាស្នូលនៃឧបករណ៍ម៉ាស៊ីនឧស្សាហកម្មទំនើប ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងកុំព្យូទ័រ គ្រឿងអេឡិចត្រូនិកប្រើប្រាស់ ការទំនាក់ទំនងបណ្តាញ គ្រឿងអេឡិចត្រូនិករថយន្ត និងវិស័យផ្សេងៗទៀត ឧស្សាហកម្មស៊ីមីកុងដុកទ័រភាគច្រើនផ្សំឡើងដោយសមាសធាតុមូលដ្ឋានចំនួនបួនគឺ សៀគ្វីរួមបញ្ចូល ឧបករណ៍អុបតូអេឡិចត្រូនិក ឧបករណ៍ដាច់ពីគ្នា ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ដែលមានចំនួនជាង 80% នៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូល ដូច្នេះជាញឹកញាប់គឺស៊ីមីកុងដុកទ័រ និងសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។
សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា យោងទៅតាមប្រភេទផលិតផលត្រូវបានបែងចែកជាបួនប្រភេទសំខាន់ៗ៖ មីក្រូប្រូសេសស័រ អង្គចងចាំ ឧបករណ៍តក្កវិជ្ជា និងគ្រឿងបន្លាស់ក្លែងធ្វើ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងការពង្រីកជាបន្តបន្ទាប់នៃវិស័យអនុវត្តឧបករណ៍ស៊ីមីកុងដុកទ័រ ឱកាសពិសេសជាច្រើនតម្រូវឱ្យស៊ីមីកុងដុកទ័រអាចប្រកាន់ខ្ជាប់នូវការប្រើប្រាស់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ វិទ្យុសកម្មខ្លាំង ថាមពលខ្ពស់ និងបរិស្ថានផ្សេងទៀត មិនធ្វើឱ្យខូច សម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រជំនាន់ទីមួយ និងទីពីរគ្មានថាមពល ដូច្នេះសម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រជំនាន់ទីបីបានកើតឡើង។
បច្ចុប្បន្ននេះ សម្ភារៈពាក់កណ្តាលចរន្តអគ្គិសនីដែលមានគម្លាតក្រុមធំទូលាយ តំណាងដោយស៊ីលីកុនកាប៊ីត(SiC), ហ្គាលីញ៉ូមនីទ្រីត (GaN), ស័ង្កសីអុកស៊ីដ (ZnO), ពេជ្រ, អាលុយមីញ៉ូមនីទ្រីត (AlN) កាន់កាប់ទីផ្សារលេចធ្លោជាមួយនឹងគុណសម្បត្តិកាន់តែច្រើន ដែលត្រូវបានគេហៅថាសម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រជំនាន់ទីបី។ សម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រជំនាន់ទីបីដែលមានទទឹងគម្លាតក្រុមធំជាង ដែនអគ្គិសនីបំបែកកាន់តែខ្ពស់ ចរន្តកំដៅ អត្រាឆ្អែតអេឡិចត្រូនិច និងសមត្ថភាពខ្ពស់ក្នុងការទប់ទល់នឹងវិទ្យុសកម្ម កាន់តែសមស្របសម្រាប់ការផលិតសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ប្រេកង់ខ្ពស់ ធន់នឹងវិទ្យុសកម្ម និងឧបករណ៍ថាមពលខ្ពស់ ជាធម្មតាត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាសម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រចន្លោះក្រុមធំទូលាយ (ទទឹងក្រុមហាមឃាត់ធំជាង 2.2 eV) ដែលត្រូវបានគេហៅថាសម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ពីការស្រាវជ្រាវបច្ចុប្បន្នលើសម្ភារៈ និងឧបករណ៍ស៊ីមីកុងដុកទ័រជំនាន់ទីបី សម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រស៊ីលីកុនកាប៊ីដ និងហ្គាលីញ៉ូមនីទ្រីតមានភាពចាស់ទុំជាងមុន ហើយបច្ចេកវិទ្យាស៊ីលីកុនកាប៊ីដគឺជាការស្រាវជ្រាវចាស់ទុំបំផុត ខណៈដែលការស្រាវជ្រាវលើអុកស៊ីដស័ង្កសី ពេជ្រ អាលុយមីញ៉ូមនីទ្រីត និងវត្ថុធាតុដើមផ្សេងទៀតនៅតែស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលដំបូងនៅឡើយ។
សម្ភារៈ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា៖
ស៊ីលីកុនកាបៃសម្ភារៈនេះត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងបាល់ប៊ែរីងសេរ៉ាមិច វ៉ាល់ សម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រ ហ្គីរ៉ូ ឧបករណ៍វាស់ អាកាសចរណ៍ និងវិស័យផ្សេងៗទៀត បានក្លាយជាសម្ភារៈដែលមិនអាចជំនួសបាននៅក្នុងវិស័យឧស្សាហកម្មជាច្រើន។
SiC គឺជាប្រភេទ superlattice ធម្មជាតិមួយប្រភេទ និងជា polytype ដូចគ្នាធម្មតា។ មានគ្រួសារ polytypic homotypic ជាង 200 (ដែលគេស្គាល់បច្ចុប្បន្ន) ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃលំដាប់វេចខ្ចប់រវាងស្រទាប់ diatomic Si និង C ដែលនាំឱ្យមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ខុសៗគ្នា។ ដូច្នេះ SiC គឺស័ក្តិសមណាស់សម្រាប់សម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោម diode បញ្ចេញពន្លឺ (LED) ជំនាន់ថ្មី ដែលជាសម្ភារៈអេឡិចត្រូនិចថាមពលខ្ពស់។
| លក្ខណៈ | |
| ទ្រព្យសម្បត្តិរូបវន្ត | ភាពរឹងខ្ពស់ (3000kg/mm) អាចកាត់បានត្បូងទទឹម |
| ភាពធន់នឹងការពាក់ខ្ពស់ ទីពីរបន្ទាប់ពីពេជ្រ | |
| ចរន្តកំដៅខ្ពស់ជាង Si 3 ដង និងខ្ពស់ជាង GaAs 8~10 ដង។ | |
| ស្ថេរភាពកម្ដៅនៃ SiC គឺខ្ពស់ ហើយវាមិនអាចរលាយនៅសម្ពាធបរិយាកាសបានទេ | |
| ការអនុវត្តការរលាយកំដៅល្អគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ឧបករណ៍ដែលមានថាមពលខ្ពស់ | |
|
លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី | ធន់នឹងការច្រេះខ្លាំង ធន់នឹងសារធាតុច្រេះស្ទើរតែទាំងអស់នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ |
| ផ្ទៃ SiC ងាយនឹងកត់សុីដើម្បីបង្កើតជា SiO2 ស្រទាប់ស្តើង អាចការពារការកត់សុីបន្ថែមទៀតរបស់វា លើសពី 1700 ℃ ខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដរលាយ និងកត់សុីយ៉ាងឆាប់រហ័ស | |
| គម្លាតប្រេកង់នៃ 4H-SIC និង 6H-SIC គឺប្រហែល 3 ដងនៃ Si និង 2 ដងនៃ GaAs៖ អាំងតង់ស៊ីតេនៃដែនអគ្គិសនីបំបែកគឺខ្ពស់ជាង Si លំដាប់នៃរ៉ិចទ័រ ហើយល្បឿនរសាត់អេឡិចត្រុងគឺឆ្អែត។ ពីរដងកន្លះនៃ Si។ bandgap របស់ 4H-SIC គឺធំជាង 6H-SIC |
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ សីហា-០១-២០២២