Zamonaviy C, N, B va boshqa oksidsiz yuqori texnologiyali refrakter xom ashyolar, atmosfera bosimi bilan sinterlangan kremniy karbidi keng qamrovli, iqtisodiy, zumrad yoki refrakter qum deb aytish mumkin. Sof kremniy karbidi rangsiz shaffof kristalldir. Xo'sh, kremniy karbidining material tuzilishi va xususiyatlari qanday?
Atmosfera bosimi ostida sinterlangan kremniy karbidi
Atmosfera bosimi bilan sinterlangan kremniy karbidining material tuzilishi:
Sanoatda ishlatiladigan atmosfera bosimi bilan sinterlangan kremniy karbidi aralashmalarning turi va tarkibiga qarab och sariq, yashil, ko'k va qora ranglarda bo'ladi va sofligi va shaffofligi har xil. Kremniy karbidining kristall tuzilishi olti so'zli yoki olmos shaklidagi plutoniy va kubik plutoniy-sic ga bo'linadi. Plutoniy-sic kristall tuzilishidagi uglerod va kremniy atomlarining turlicha joylashish tartibi tufayli turli xil deformatsiyalarni hosil qiladi va 70 dan ortiq turdagi deformatsiyalar topilgan. Beta-SIC 2100 dan yuqori alfa-SIC ga aylanadi. Kremniy karbidining sanoat jarayoni qarshilik pechida yuqori sifatli kvarts qumi va neft koksi bilan tozalanadi. Tozalangan kremniy karbid bloklari maydalanadi, kislota-asos tozalash, magnit ajratish, saralash yoki suv tanlash orqali turli xil zarracha o'lchamdagi mahsulotlar ishlab chiqariladi.
Atmosfera bosimi bilan sinterlangan kremniy karbidining material xususiyatlari:
Kremniy karbidi yaxshi kimyoviy barqarorlikka, issiqlik o'tkazuvchanligiga, issiqlik kengayish koeffitsientiga, aşınmaya bardoshliligiga ega, shuning uchun aşındırıcı foydalanishdan tashqari, ko'plab qo'llanilishlar mavjud: Masalan, kremniy karbid kukuni turbina pervanesi yoki silindr blokining ichki devoriga maxsus jarayon bilan qoplanadi, bu esa aşınmaya bardoshliligini oshirishi va umrini 1-2 baravar uzaytirishi mumkin. Issiqlikka chidamli, kichik o'lchamli, yengil, yuqori mustahkamlikka ega yuqori sifatli refrakter materiallardan tayyorlanganligi sababli, energiya samaradorligi juda yaxshi. Past sifatli kremniy karbidi (taxminan 85% SiC ni o'z ichiga olgan holda) po'lat quyish tezligini oshirish va po'lat sifatini yaxshilash uchun kimyoviy tarkibni osongina boshqarish uchun ajoyib deoksidlovchi vositadir. Bundan tashqari, atmosfera bosimi ostida sinterlangan kremniy karbidi kremniy uglerod tayoqchalarining elektr qismlarini ishlab chiqarishda ham keng qo'llaniladi.
Kremniy karbidi juda qattiq. Mors qattiqligi 9,5 ga teng, dunyodagi qattiq olmosdan (10) keyin ikkinchi o'rinda turadi, ajoyib issiqlik o'tkazuvchanligiga ega yarimo'tkazgich bo'lib, yuqori haroratlarda oksidlanishga bardosh bera oladi. Kremniy karbidi kamida 70 ta kristalli turga ega. Plutoniy-kremniy karbidi 2000 dan yuqori haroratlarda hosil bo'ladigan va olti burchakli kristalli tuzilishga ega bo'lgan keng tarqalgan izomerdir (vurtsitga o'xshash). Atmosfera bosimi ostida sinterlangan kremniy karbidi
Yarimo'tkazgichlar sanoatida kremniy karbidini qo'llash
Silikon karbid yarimo'tkazgich sanoat zanjiri asosan silikon karbid yuqori tozaligi kukuni, bitta kristalli substrat, epitaksial varaq, quvvat komponentlari, modul qadoqlash va terminal ilovalarini o'z ichiga oladi.
1. Mono kristalli substrat Mono kristalli substrat yarimo'tkazgichli tayanch material, o'tkazuvchan material va epitaksial o'sish substratidir. Hozirgi vaqtda SiC mono kristallini o'sish usullari fizik bug' uzatish usuli (PVT usuli), suyuq faza usuli (LPE usuli) va yuqori haroratli kimyoviy bug' cho'ktirish usuli (HTCVD usuli) ni o'z ichiga oladi. Atmosfera bosimi ostida sinterlangan kremniy karbidi
2. Epitaksial varaq Kremniy karbid epitaksial varaq, kremniy karbid varaqasi, substrat kristalli bilan bir xil yo'nalishga ega bo'lgan va kremniy karbid substratiga ma'lum talablarga ega bo'lgan monokristalli plyonka (epitaksial qatlam). Amaliy qo'llanmalarda keng polosali yarimo'tkazgichli qurilmalar deyarli barchasi epitaksial qatlamda ishlab chiqariladi va kremniy chipining o'zi faqat substrat sifatida ishlatiladi, shu jumladan GaN epitaksial qatlamining substrati ham.
3. Yuqori tozalikdagi kremniy karbid kukuni Yuqori tozalikdagi kremniy karbid kukuni PVT usuli bilan kremniy karbid monokristalini o'stirish uchun xom ashyo bo'lib, mahsulotning sofligi kremniy karbid monokristalining o'sish sifati va elektr xususiyatlariga bevosita ta'sir qiladi.
4. Quvvat qurilmasi - bu yuqori harorat, yuqori chastota va yuqori samaradorlik xususiyatlariga ega bo'lgan kremniy karbid materialidan tayyorlangan keng polosali quvvat. Qurilmaning ishlash shakliga ko'ra, SiC quvvat manbai qurilmasi asosan quvvat diodi va quvvat tugmasi trubkasini o'z ichiga oladi.
5. Terminal Uchinchi avlod yarimo'tkazgichli dasturlarda kremniy karbid yarimo'tkazgichlari galliy nitrid yarimo'tkazgichlarini to'ldiruvchi afzalliklarga ega. SiC qurilmalarining yuqori konversiya samaradorligi, past isitish xususiyatlari, yengilligi va boshqa afzalliklari tufayli quyi oqim sanoatining talabi ortib bormoqda va SiO2 qurilmalarini almashtirish tendentsiyasi mavjud.
Nashr vaqti: 2023-yil 16-iyun