Isikhephe sekristale seSilicon carbide: isixhobo esitsha soshishino lwe-semiconductor

Ngenxa yokuqhubela phambili kwesayensi netekhnoloji, ishishini le-semiconductor linemfuno ekhulayo yezixhobo ezisebenza kakuhle nezisebenza kakuhle. Kule ntsimi,isikhephe sekristale sesilicon carbideiye yaba yinto ephambili ekuqwalaselweni kwayo ngenxa yeempawu zayo ezizodwa kunye neendawo ezibanzi zokusetyenziswa. Eli phepha liza kwazisa iingenelo kunye nokusetyenziswa kwezikebhe zekristale zesilicon carbide kushishino lwe-semiconductor, kwaye libonise indima yalo ebalulekileyo ekukhuthazeni uphuhliso lwetekhnoloji ye-semiconductor.

Iingenelo:

1.1 Iimpawu zobushushu obuphezulu:

Iphenyane lekristale lesilicon carbideinozinzo oluhle kakhulu kubushushu obuphezulu kunye nokuqhuba ubushushu, ingasebenza kwindawo enobushushu obuphezulu, kwaye iyakwazi ukumelana nobushushu obungaphezulu kobushushu begumbi. Oku kunika iinqanawa ze-SIC inzuzo ekhethekileyo kwizicelo zamandla aphezulu kunye nobushushu obuphezulu, ezifana ne-elektroniki yamandla, izithuthi zombane kunye ne-aerospace.

1.2 Ukuhambahamba okuphezulu kwee-electron:

Ukuhamba kwee-electron kweebhothi zekristale ye-silicon carbide kuphezulu kakhulu kunokwezixhobo ze-silicon zemveli, oko kuthetha ukuba inokufikelela kubuninzi bombane kunye nokusetyenziswa kwamandla okuphantsi. Oku kwenza ukuba ibhothi yekristale ye-silicon carbide ibe nethuba elibanzi lokusetyenziswa kwicandelo lezixhobo ze-elektroniki ezisebenzisa amaza aphezulu, amandla aphezulu kunye nonxibelelwano lwerediyo.

1.3 Ukumelana nemitha ephezulu:

Inqanawa yekristale yesilicon carbide inokumelana okukhulu nemisebe kwaye inokusebenza ngokuzinzileyo kwindawo enemitha ixesha elide. Oku kwenza iinqanawa ze-SIC zibe luncedo kwicandelo lenyukliya, leenqwelo moya kunye nelokhuselo, apho zibonelela ngezisombululo ezithembekileyo nezihlala ixesha elide.

1.4 Iimpawu zokutshintsha ngokukhawuleza:

Ngenxa yokuba isikhephe sekristale sesilicon carbide sinokuhamba okuphezulu kwee-electron kunye nokumelana okuphantsi, sinokufikelela kwisantya sokutshintsha ngokukhawuleza kunye nokulahleka okuphantsi kokutshintsha. Oku kwenza isikhephe sesilicon carbide sibe yinzuzo ebalulekileyo kwii-converters ze-elektroniki zamandla, iinkqubo zokuhambisa umbane kunye neenkqubo zokuqhuba, ezinokuphucula ukusebenza kakuhle kwamandla kunye nokunciphisa ukulahleka kwamandla.

Izicelo:

2.1 Izixhobo ze-elektroniki ezinamandla aphezulu:

iinqanawa zekristale zesilicon carbideZineentlobo ngeentlobo zeemveliso ezifumanekayo kwizicelo zamandla aphezulu, ezinje ngee-inverters zezithuthi zombane, iinkqubo zokuvelisa umbane welanga, abaqhubi beemoto zoshishino, njl. Uzinzo lwazo lobushushu obuphezulu kunye nokuhamba kwee-electron okuphezulu kuvumela ezi zixhobo ukuba zisebenze kakuhle kwaye zibe nomthamo omncinci.

I-amplifier yamandla e-RF eyi-2.2:

Ukuhamba okuphezulu kwee-electron kunye neempawu eziphantsi zokulahleka kweebhothi zekristale zesilicon carbide zenza zibe zizixhobo ezifanelekileyo zee-amplifiers zamandla eRF. Ii-amplifiers zamandla kwiinkqubo zonxibelelwano zeRF, ii-radar kunye nezixhobo zerediyo zinokuphucula uxinano lwamandla kunye nokusebenza kwenkqubo ngokusebenzisa iibhothi zekristale zesilicon carbide.

2.3 Izixhobo ze-Optoelectronic:

Iinqanawa zekristale zesilicon carbide zikwasetyenziswa kakhulu kwicandelo lezixhobo ze-optoelectronic. Ngenxa yokumelana kwayo nemitha ephezulu kunye nokuzinza kobushushu obuphezulu, iinqanawa zekristale zesilicon carbide zingasetyenziswa kwii-laser diodes, ii-photodetectors kunye nonxibelelwano lwe-fiber optic, zibonelela ngezisombululo ezithembekileyo nezisebenzayo.

 

2.4 Izixhobo ze-elektroniki ezinobushushu obuphezulu:

Uzinzo oluphezulu lobushushu benqanawa ye-silicon carbide crystal luyenza isetyenziswe kakhulu kwizixhobo ze-elektroniki kwiindawo ezinobushushu obuphezulu. Umzekelo, ukujonga i-nuclear reactor kwicandelo lamandla enyukliya, izinzwa zobushushu obuphezulu kunye neenkqubo zokulawula iinjini kwicandelo leenqwelo-moya.

 

Isishwankathelo:

Njengesixhobo esitsha se-semiconductor, isikebhe sekristale se-silicon carbide sibonakalise iingenelo ezininzi kunye neendawo ezibanzi zokusetyenziswa kwishishini le-semiconductor. Iimpawu zaso zobushushu obuphezulu, ukuhamba kwee-electron eziphezulu, ukumelana nemitha ephezulu kunye neempawu zokutshintsha ngokukhawuleza zenza ukuba zilungele ukusetyenziswa kwamandla aphezulu, amaza aphezulu kunye nobushushu obuphezulu. Ukusuka kwizixhobo ze-elektroniki ezinamandla aphezulu ukuya kwi-RF power amplifiers, ukusuka kwizixhobo ze-optoelectronic ukuya kwizixhobo ze-elektroniki zobushushu obuphezulu, uluhlu lokusetyenziswa kweenqanawa zekristale ze-silicon carbide lugubungela iindawo ezininzi, kwaye lufake amandla amatsha kuphuhliso lwetekhnoloji ye-semiconductor. Ngenkqubela phambili eqhubekayo yetekhnoloji kunye nophando olunzulu, amathuba okusetyenziswa kweenqanawa zekristale ze-silicon carbide kwishishini le-semiconductor aya kwandiswa ngakumbi, okudala izixhobo ze-elektroniki ezisebenzayo, ezinokuthenjwa neziphambili kuthi.