Kisasa C, N, B na malighafi nyingine zisizo za oksidi zenye teknolojia ya hali ya juu, shinikizo la angahewa la silicon carbide ni pana, kiuchumi, inaweza kusemwa kuwa mchanga wa emery au kinzani. Carbide safi ya silicon ni fuwele isiyo na rangi na uwazi. Kwa hivyo muundo na sifa za silicon carbide ni nini?
Carbide ya silicon iliyochomwa chini ya shinikizo la angahewa
Muundo wa nyenzo wa kabidi ya silikoni iliyochomwa kwa shinikizo la angahewa:
Kabidi ya silikoni yenye shinikizo la angahewa inayotumika katika tasnia ni ya manjano hafifu, kijani, bluu na nyeusi kulingana na aina na kiwango cha uchafu, na usafi ni tofauti na uwazi ni tofauti. Muundo wa fuwele ya kabidi ya silikoni umegawanywa katika plutonium yenye umbo la maneno sita au almasi na plutonium-sic ya ujazo. Plutonium-sic huunda aina mbalimbali za uundaji kutokana na mpangilio tofauti wa mrundikano wa atomi za kaboni na silikoni katika muundo wa fuwele, na zaidi ya aina 70 za uundaji zimepatikana. beta-SIC hubadilika kuwa alpha-SIC zaidi ya 2100. Mchakato wa viwanda wa kabidi ya silikoni husafishwa kwa mchanga wa quartz wa ubora wa juu na koke ya petroli katika tanuru ya upinzani. Vitalu vya kabidi ya silikoni iliyosafishwa hupondwa, husafishwa kwa msingi wa asidi, hutenganishwa kwa sumaku, huchunguzwa au huchaguliwa kwa maji ili kutoa bidhaa mbalimbali za ukubwa wa chembe.
Sifa za nyenzo za kabidi ya silikoni iliyochomwa kwa shinikizo la angahewa:
Kabidi ya silicon ina uthabiti mzuri wa kemikali, upitishaji joto, mgawo wa upanuzi wa joto, upinzani wa uchakavu, kwa hivyo pamoja na matumizi ya kukwaruza, kuna matumizi mengi: Kwa mfano, unga wa kabidi ya silicon umepakwa kwenye ukuta wa ndani wa impela ya turbine au kizuizi cha silinda kwa mchakato maalum, ambao unaweza kuboresha upinzani wa uchakavu na kuongeza maisha ya mara 1 hadi 2. Imetengenezwa kwa nyenzo zinazostahimili joto, ukubwa mdogo, uzito mwepesi, nguvu ya juu ya vifaa vya kukataa vya kiwango cha juu, ufanisi wa nishati ni mzuri sana. Kabidi ya silicon ya kiwango cha chini (ikiwa ni pamoja na takriban 85% SiC) ni deoxidizer bora kwa kuongeza kasi ya utengenezaji wa chuma na kudhibiti kwa urahisi muundo wa kemikali ili kuboresha ubora wa chuma. Kwa kuongezea, kabidi ya silicon iliyochomwa kwa shinikizo la angahewa pia hutumika sana katika utengenezaji wa sehemu za umeme za fimbo za kaboni ya silicon.
Kabidi ya silikoni ni ngumu sana. Ugumu wa Morse ni 9.5, ya pili kwa almasi ngumu duniani (10), ni semiconductor yenye upitishaji bora wa joto, inaweza kupinga oxidation katika halijoto ya juu. Kabidi ya silikoni ina angalau aina 70 za fuwele. Kabidi ya silikoni ya plutonium ni isoma ya kawaida ambayo huundwa katika halijoto ya juu ya 2000 na ina muundo wa fuwele wa hexagonal (sawa na wurtzite). Kabidi ya silikoni iliyosuguliwa chini ya shinikizo la angahewa.
Matumizi ya kaboni ya silicon katika tasnia ya semiconductor
Mnyororo wa semiconductor wa sekta ya silicon carbide unajumuisha hasa poda ya usafi wa hali ya juu ya silicon carbide, substrate ya fuwele moja, karatasi ya epitaxial, vipengele vya nguvu, ufungashaji wa moduli na matumizi ya mwisho.
1. Sehemu ya fuwele moja Sehemu ya fuwele moja ni nyenzo inayounga mkono nusu-semiconductor, nyenzo inayopitisha hewa na sehemu ya ukuaji wa epitaxial. Kwa sasa, mbinu za ukuaji wa fuwele moja ya SiC ni pamoja na mbinu ya uhamishaji wa mvuke wa kimwili (njia ya PVT), mbinu ya awamu ya kioevu (njia ya LPE), na mbinu ya uwekaji wa mvuke wa kemikali wa hali ya juu (njia ya HTCVD). Kabidi ya silikoni iliyosuguliwa chini ya shinikizo la angahewa
2. Karatasi ya Epitaxial Karatasi ya epitaxial ya kabidi ya silikoni, karatasi ya kabidi ya silikoni, filamu moja ya fuwele (safu ya epitaxial) yenye mwelekeo sawa na fuwele ya substrate ambayo ina mahitaji fulani kwa substrate ya kabidi ya silikoni. Katika matumizi ya vitendo, vifaa vya semiconductor vya pengo pana karibu vyote vinatengenezwa katika safu ya epitaxial, na chipu ya silikoni yenyewe hutumika tu kama substrate, ikiwa ni pamoja na substrate ya safu ya epitaxial ya GaN.
3. Poda ya kabaridi ya silikoni yenye usafi wa hali ya juu Poda ya kabaridi ya silikoni yenye usafi wa hali ya juu ni malighafi ya ukuaji wa fuwele moja ya kabaridi ya silikoni kwa njia ya PVT, na usafi wa bidhaa huathiri moja kwa moja ubora wa ukuaji na sifa za umeme za fuwele moja ya kabaridi ya silikoni.
4. Kifaa cha umeme ni nguvu ya bendi pana iliyotengenezwa kwa nyenzo ya silicon carbide, ambayo ina sifa za halijoto ya juu, masafa ya juu na ufanisi wa hali ya juu. Kulingana na umbo la uendeshaji wa kifaa, kifaa cha usambazaji wa umeme cha SiC kinajumuisha zaidi diode ya umeme na bomba la kubadili umeme.
5. Kituo Katika matumizi ya semiconductor ya kizazi cha tatu, semiconductor za kabidi ya silikoni zina faida ya kuwa nyongeza kwa semiconductor za nitridi ya gallium. Kutokana na ufanisi mkubwa wa ubadilishaji, sifa za joto la chini, uzani mwepesi na faida zingine za vifaa vya SiC, mahitaji ya tasnia ya chini yanaendelea kuongezeka, na kuna mwelekeo wa kuchukua nafasi ya vifaa vya SiO2.
Muda wa chapisho: Juni-16-2023