Дастгоҳҳои нимноқилӣ қисми асосии таҷҳизоти муосири саноатӣ буда, дар компютерҳо, электроникаи истеъмолӣ, коммуникатсияи шабакавӣ, электроникаи автомобилӣ ва дигар соҳаҳои асосӣ васеъ истифода мешаванд. Саноати нимноқилҳо асосан аз чор ҷузъи асосӣ иборат аст: схемаҳои интегралӣ, дастгоҳҳои оптоэлектронӣ, дастгоҳҳои дискретӣ, сенсор, ки зиёда аз 80% схемаҳои интегралиро ташкил медиҳанд, аз ин рӯ, аксар вақт нимноқилҳо ва схемаҳои интегралӣ ба муодили онҳо баробаранд.
Схемаҳои интегралӣ, мувофиқи категорияи маҳсулот, асосан ба чор категория тақсим мешаванд: микропротсессор, хотира, дастгоҳҳои мантиқӣ, қисмҳои симулятор. Аммо, бо васеъшавии пайвастаи соҳаи татбиқи дастгоҳҳои нимноқилҳо, бисёр мавридҳои махсус талаб мекунанд, ки нимноқилҳо қобилияти риояи ҳарорати баланд, радиатсияи қавӣ, қувваи баланд ва дигар муҳитҳоро дошта бошанд, зарар нарасонанд, насли якум ва дуюми маводи нимноқилҳо беқувватанд, аз ин рӯ насли сеюми маводи нимноқилҳо ба вуҷуд омаданд.
Дар айни замон, маводҳои нимноқилҳои фосилаи васеи банд, ки бо онҳо муаррифӣ мешавандкарбиди кремний(SiC), нитриди галлий (GaN), оксиди руҳ (ZnO), алмос, нитриди алюминий (AlN) бозори бартаридоштаро бо бартариҳои бештар ишғол мекунанд, ки дар маҷмӯъ ҳамчун маводи нимноқилии насли сеюм номида мешаванд. Насли сеюми маводи нимноқил бо паҳнои банди васеътар, майдони электрикии вайроншавӣ, гузаронандагии гармӣ, суръати сершавии электрон ва қобилияти баландтари муқовимат ба радиатсия баландтар аст, ки барои сохтани дастгоҳҳои ҳарорати баланд, басомади баланд, муқовимат ба радиатсия ва қувваи баланд мувофиқтар аст, ки одатан ҳамчун маводи нимноқилии банди васеъ маълуманд (паҳнои банди манъшуда аз 2.2 эВ зиёдтар аст), ки онро маводи нимноқилии ҳарорати баланд низ меноманд. Аз таҳқиқоти кунунӣ дар бораи маводҳо ва дастгоҳҳои нимноқилии насли сеюм, маводҳои нимноқилии карбиди кремний ва нитриди галлий пухтатаранд ватехнологияи карбиди кремнийпухтатарин аст, дар ҳоле ки таҳқиқот оид ба оксиди руҳ, алмос, нитриди алюминий ва дигар маводҳо ҳанӯз дар марҳилаи аввал қарор доранд.
Маводҳо ва хосиятҳои онҳо:
Карбиди кремнийИн мавод ба таври васеъ дар подшипникҳои курашакли керамикӣ, клапанҳо, маводҳои нимноқилҳо, гироскопҳо, асбобҳои ченкунӣ, аэрокосмос ва дигар соҳаҳо истифода мешавад ва дар бисёр соҳаҳои саноат ба маводи ивазнашаванда табдил ёфтааст.
SiC як навъи суперқабати табиӣ ва як политипи маъмулии якхела аст. Аз сабаби фарқияти пайдарпайии бастабандӣ байни қабатҳои диатомии Si ва C, ки боиси сохторҳои гуногуни кристаллӣ мегардад, зиёда аз 200 оилаи политипии гомотипӣ (айни замон маълум) мавҷуданд. Аз ин рӯ, SiC барои насли нави маводи субстратии диодҳои нурдиҳанда (LED), маводҳои электронии пуриқтидор хеле мувофиқ аст.
| хос | |
| моликияти ҷисмонӣ | Сахтии баланд (3000 кг/мм), метавонад ёқутро бурад |
| Муқовимати баланди фарсудашавӣ, дуюмдараҷа пас аз алмос | |
| Гузаронидани гармӣ аз Si 3 маротиба ва аз GaAs 8-10 маротиба зиёдтар аст. | |
| Устувории гармии SiC баланд аст ва дар фишори атмосфера об шуданаш ғайриимкон аст. | |
| Самаранокии хуби паҳншавии гармӣ барои дастгоҳҳои пуриқтидор хеле муҳим аст | |
|
хосияти кимиёвӣ | Муқовимати хеле қавӣ ба зангзанӣ, қариб ба ҳама гуна агенти зангзании маълум дар ҳарорати хонагӣ тобовар аст |
| Сатҳи SiC ба осонӣ оксид шуда, SiO2, қабати тунукро ташкил медиҳад ва метавонад аз оксидшавии минбаъдаи он пешгирӣ кунад. Дар ҳарорати аз 1700℃ боло, плёнкаи оксидӣ зуд об мешавад ва оксид мешавад. | |
| Фосилаи банди 4H-SIC ва 6H-SIC тақрибан 3 маротиба аз Si ва 2 маротиба аз GaAs зиёдтар аст: Шиддати майдони электрикии вайроншавӣ нисбат ба Si як тартиби бузургтар аст ва суръати дрейфи электрон сершуда аст. Дую ним маротиба Si. Фосилаи банди 4H-SIC нисбат ба банди 6H-SIC васеътар аст. |
Вақти нашр: 01 августи соли 2022