Ce este carbura de siliciu?

După cum sugerează și numele, carbura de siliciu este un material semiconductor important de a treia generație, care este un compus compus din Si și C. Această combinație a acestor două elemente are ca rezultat o structură tetraedrică robustă, oferindu-i numeroase avantaje și perspective largi de aplicare, în special în domeniile electronicii de putere și energiei noi.

Desigur, materialul SiC nu este compus dintr-un singur tetraedru de un atom de Si și un atom de C, ci din nenumărați atomi de Si și C. Un număr mare de atomi de Si și C formează straturi duble atomice ondulate (un strat de atomi de C și un strat de atomi de Si) și numeroase straturi atomice duble se stivuiesc pentru a forma cristale de SiC. Datorită modificărilor periodice care au loc în timpul procesului de stivuire a straturilor atomice duble Si-C, există în prezent peste 200 de structuri cristaline diferite cu aranjamente distincte. În prezent, cele mai comune forme de cristal în aplicațiile practice sunt 3C-SiC, 4H-SiC și 6H-SiC.

Avantajele cristalelor de carbură de siliciu:

(1) Proprietăți mecanice

Cristalele de carbură de siliciu au duritate extrem de mare și rezistență bună la uzură, fiind al doilea cel mai dur cristal găsit până acum, doar după diamant. Datorită proprietăților sale mecanice excelente, carbura de siliciu sub formă de pulbere este adesea folosită în industria de tăiere sau lustruire, iar acoperirile rezistente la uzură de pe unele piese de prelucrat folosesc și acoperiri cu carbură de siliciu - de exemplu, acoperirea rezistentă la uzură de pe puntea navei de război Shandong este realizată din carbură de siliciu.

(2) Proprietăți termice

Conductivitatea termică a carburii de siliciu este de 3 ori mai mare decât a semiconductorului tradițional Si și de 8 ori mai mare decât a GaAs. Dispozitivele realizate din carbură de siliciu pot disipa rapid căldura generată, astfel încât dispozitivele cu carbură de siliciu au cerințe relativ slabe privind condițiile de disipare a căldurii și sunt mai potrivite pentru fabricarea dispozitivelor de mare putere. Carbura de siliciu are, de asemenea, proprietăți termodinamice stabile: la presiune normală, se descompune direct în vapori de Si și C la temperaturi ridicate, fără a se topi.

(3) Proprietăți chimice

Carbura de siliciu are proprietăți chimice stabile și rezistență excelentă la coroziune. Nu reacționează cu niciun acid cunoscut la temperatura camerei. Când carbura de siliciu este plasată în aer pentru o perioadă lungă de timp, un strat subțire dens de SiO2 se va forma încet pe suprafața sa, prevenind reacțiile de oxidare ulterioare.

(4) Proprietăți electrice

Ca material reprezentativ al semiconductorilor cu bandă interzisă largă, lățimile benzii interzise ale 6H-SiC și 4H-SiC sunt de 3,0 eV și, respectiv, 3,2 eV, care sunt de 3 ori mai mari decât ale Si și de 2 ori mai mari decât ale GaAs. Dispozitivele semiconductoare din carbură de siliciu au un curent de scurgere mai mic și un câmp electric de defalcare mai mare, astfel încât carbura de siliciu este considerată un material ideal pentru dispozitivele de mare putere. Mobilitatea electronică saturată a carburii de siliciu este, de asemenea, de 2 ori mai mare decât cea a Si, oferindu-i avantaje evidente în fabricarea dispozitivelor de înaltă frecvență.

(5) Proprietăți optice

Datorită intervalului său mare de bandă, cristalele de carbură de siliciu nedopate sunt incolore și transparente. Cristalele de carbură de siliciu dopate prezintă culori diferite datorită diferențelor dintre proprietățile lor. De exemplu, după dopare cu N, 6H-SiC apare verde, 4H-SiC apare maro și 15R-SiC apare galben; dopajul cu Al face ca 4H-SiC să pară albastru. Observarea culorii pentru a determina politipul este o metodă intuitivă de a distinge politipurile de carbură de siliciu.

Oferte Semicorexsubstraturi cu carbură de siliciuîn diferite dimensiuni și grade. Vă rugăm să nu ezitați să ne contactați pentru orice întrebări sau pentru detalii suplimentare.

Tel: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com