आधुनिक सी, एन, बी आणि इतर नॉन-ऑक्साइड हाय-टेक रिफ्रॅक्टरी कच्चा माल, वातावरणीय दाब सिंटर्ड सिलिकॉन कार्बाइड व्यापक, किफायतशीर आहे, त्याला एमरी किंवा रिफ्रॅक्टरी वाळू म्हणता येईल. शुद्ध सिलिकॉन कार्बाइड रंगहीन पारदर्शक क्रिस्टल आहे. तर सिलिकॉन कार्बाइडची भौतिक रचना आणि वैशिष्ट्ये काय आहेत?
वातावरणीय दाबाखाली सिंटर केलेले सिलिकॉन कार्बाइड
वातावरणीय दाब असलेल्या सिंटर्ड सिलिकॉन कार्बाइडची भौतिक रचना:
उद्योगात वापरल्या जाणाऱ्या वातावरणीय दाबाने बनवलेले सिंटर्ड सिलिकॉन कार्बाइड हे अशुद्धतेच्या प्रकार आणि सामग्रीनुसार हलके पिवळे, हिरवे, निळे आणि काळे असते आणि शुद्धता वेगळी असते आणि पारदर्शकता वेगळी असते. सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल स्ट्रक्चर सहा-शब्द किंवा हिऱ्याच्या आकाराचे प्लुटोनियम आणि क्यूबिक प्लुटोनियम-सिकमध्ये विभागले गेले आहे. क्रिस्टल स्ट्रक्चरमध्ये कार्बन आणि सिलिकॉन अणूंच्या वेगवेगळ्या स्टॅकिंग ऑर्डरमुळे प्लुटोनियम-सिक विविध प्रकारचे विकृतीकरण तयार करते आणि 70 पेक्षा जास्त प्रकारचे विकृतीकरण आढळले आहे. बीटा-एसआयसी 2100 च्या वर अल्फा-एसआयसीमध्ये रूपांतरित होते. सिलिकॉन कार्बाइडची औद्योगिक प्रक्रिया उच्च-गुणवत्तेच्या क्वार्ट्ज वाळू आणि पेट्रोलियम कोकने प्रतिरोधक भट्टीत परिष्कृत केली जाते. रिफाइंड सिलिकॉन कार्बाइड ब्लॉक्स क्रश केले जातात, आम्ल-बेस साफसफाई केली जाते, चुंबकीय पृथक्करण केले जाते, स्क्रीनिंग केले जाते किंवा विविध कण आकाराच्या उत्पादनांची निर्मिती करण्यासाठी पाणी निवडले जाते.
वातावरणीय दाब असलेल्या सिंटर्ड सिलिकॉन कार्बाइडची भौतिक वैशिष्ट्ये:
सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये चांगली रासायनिक स्थिरता, थर्मल चालकता, थर्मल एक्सपेंशन कोएन्शियंट, वेअर रेझिस्टन्स असते, त्यामुळे अॅब्रेसिव्ह वापरण्याव्यतिरिक्त, त्याचे अनेक उपयोग आहेत: उदाहरणार्थ, सिलिकॉन कार्बाइड पावडर टर्बाइन इम्पेलर किंवा सिलेंडर ब्लॉकच्या आतील भिंतीवर एका विशेष प्रक्रियेने लेपित केली जाते, ज्यामुळे वेअर रेझिस्टन्स सुधारू शकतो आणि 1 ते 2 पट आयुष्य वाढू शकते. उष्णता-प्रतिरोधक, लहान आकार, हलके वजन, उच्च-दर्जाच्या रेफ्रेक्ट्री मटेरियलची उच्च शक्ती असलेले, ऊर्जा कार्यक्षमता खूप चांगली आहे. लो-दर्जाचे सिलिकॉन कार्बाइड (सुमारे 85% SiC सह) हे स्टील बनवण्याची गती वाढवण्यासाठी आणि स्टीलची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी रासायनिक रचना सहजपणे नियंत्रित करण्यासाठी एक उत्कृष्ट डीऑक्सिडायझर आहे. याव्यतिरिक्त, सिलिकॉन कार्बन रॉड्सच्या इलेक्ट्रिकल भागांच्या निर्मितीमध्ये वातावरणीय दाब सिंटर केलेले सिलिकॉन कार्बाइड देखील मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.
सिलिकॉन कार्बाइड खूप कठीण आहे. मोर्स कडकपणा 9.5 आहे, जो जगातील कठीण हिऱ्यानंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहे (10), उत्कृष्ट थर्मल चालकता असलेला अर्धवाहक आहे, उच्च तापमानात ऑक्सिडेशनचा प्रतिकार करू शकतो. सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये किमान 70 प्रकारचे स्फटिक असतात. प्लुटोनियम-सिलिकॉन कार्बाइड हा एक सामान्य आयसोमर आहे जो 2000 पेक्षा जास्त तापमानात तयार होतो आणि त्याची षटकोनी स्फटिक रचना असते (वुर्टझाइट सारखी). वातावरणीय दाबाखाली सिंटर केलेले सिलिकॉन कार्बाइड
सेमीकंडक्टर उद्योगात सिलिकॉन कार्बाइडचा वापर
सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर उद्योग साखळीमध्ये प्रामुख्याने सिलिकॉन कार्बाइड हाय-प्युरिटी पावडर, सिंगल क्रिस्टल सब्सट्रेट, एपिटॅक्सियल शीट, पॉवर घटक, मॉड्यूल पॅकेजिंग आणि टर्मिनल अनुप्रयोगांचा समावेश आहे.
१. सिंगल क्रिस्टल सब्सट्रेट सिंगल क्रिस्टल सब्सट्रेट हे सेमीकंडक्टर सपोर्टिंग मटेरियल, कंडक्टिव्ह मटेरियल आणि एपिटॅक्सियल ग्रोथ सब्सट्रेट आहे. सध्या, SiC सिंगल क्रिस्टलच्या वाढीच्या पद्धतींमध्ये भौतिक वाष्प हस्तांतरण पद्धत (PVT पद्धत), द्रव अवस्था पद्धत (LPE पद्धत) आणि उच्च तापमान रासायनिक वाष्प निक्षेपण पद्धत (HTCVD पद्धत) यांचा समावेश आहे. वातावरणीय दाबाखाली सिंटर केलेले सिलिकॉन कार्बाइड
२. एपिटॅक्सियल शीट सिलिकॉन कार्बाइड एपिटॅक्सियल शीट, सिलिकॉन कार्बाइड शीट, सिंगल क्रिस्टल फिल्म (एपिटाक्सियल लेयर) ज्याची दिशा सब्सट्रेट क्रिस्टलसारखीच असते ज्यासाठी सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटसाठी काही विशिष्ट आवश्यकता असतात. व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, रुंद बँड गॅप सेमीकंडक्टर उपकरणे जवळजवळ सर्व एपिटॅक्सियल लेयरमध्ये तयार केली जातात आणि सिलिकॉन चिप स्वतःच फक्त सब्सट्रेट म्हणून वापरली जाते, ज्यामध्ये GaN एपिटॅक्सियल लेयरचा सब्सट्रेट समाविष्ट असतो.
३. उच्च-शुद्धता सिलिकॉन कार्बाइड पावडर उच्च-शुद्धता सिलिकॉन कार्बाइड पावडर हा पीव्हीटी पद्धतीने सिलिकॉन कार्बाइड सिंगल क्रिस्टलच्या वाढीसाठी कच्चा माल आहे आणि उत्पादनाची शुद्धता सिलिकॉन कार्बाइड सिंगल क्रिस्टलच्या वाढीच्या गुणवत्तेवर आणि विद्युत वैशिष्ट्यांवर थेट परिणाम करते.
४. पॉवर डिव्हाइस हे सिलिकॉन कार्बाइड मटेरियलपासून बनवलेले वाइड-बँड पॉवर आहे, ज्यामध्ये उच्च तापमान, उच्च वारंवारता आणि उच्च कार्यक्षमता ही वैशिष्ट्ये आहेत. डिव्हाइसच्या ऑपरेटिंग फॉर्मनुसार, SiC पॉवर सप्लाय डिव्हाइसमध्ये प्रामुख्याने पॉवर डायोड आणि पॉवर स्विच ट्यूब समाविष्ट असते.
५. टर्मिनल तिसऱ्या पिढीतील सेमीकंडक्टर अनुप्रयोगांमध्ये, सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर गॅलियम नायट्राइड सेमीकंडक्टरला पूरक असल्याचा फायदा आहे. उच्च रूपांतरण कार्यक्षमता, कमी गरम वैशिष्ट्ये, हलके वजन आणि SiC उपकरणांच्या इतर फायद्यांमुळे, डाउनस्ट्रीम उद्योगाची मागणी वाढतच आहे आणि SiO2 उपकरणे बदलण्याचा ट्रेंड आहे.
पोस्ट वेळ: जून-१६-२०२३