Mis on ränikarbiid?

Nagu nimigi ütleb, on ränikarbiid oluline kolmanda põlvkonna pooljuhtmaterjal, mis koosneb Si-st ja C-st. Selle kahe elemendi kombinatsiooni tulemuseks on tugev tetraeedriline struktuur, mis annab sellele mitmeid eeliseid ja laialdasi kasutusvõimalusi, eriti jõuelektroonika ja uue energia valdkonnas.

Loomulikult ei koosne SiC materjal ühest tetraeedrist, mis koosneb ühest Si-aatomist ja ühest C-aatomist, vaid lugematutest Si- ja C-aatomitest. Suur hulk Si- ja C-aatomeid moodustavad lainelised topeltaatomikihid (üks C-aatomite kiht ja üks Si-aatomite kiht) ning arvukad topeltaatomikihid kuhjuvad, moodustades SiC kristalle. Si-C topeltaatomi kihtide virnastamise protsessis toimuvate perioodiliste muutuste tõttu on praegu rohkem kui 200 erinevat kristallstruktuuri, millel on erinev paigutus. Praegu on praktilistes rakendustes levinumad kristallivormid 3C-SiC, 4H-SiC ja 6H-SiC.

Ränikarbiidi kristallide eelised:

(1) Mehaanilised omadused

ränikarbiidi kristallid on ülikõrge kõvaduse ja hea kulumiskindlusega, olles seni leitud kõvemalt teine ​​kristall, alles teemandi järel. Tänu suurepärastele mehaanilistele omadustele kasutatakse pulbrilist ränikarbiidi sageli lõikamis- või poleerimistööstuses ning osade detailide kulumiskindlate kattekihtide puhul kasutatakse ka ränikarbiidist katteid — näiteks Shandongi sõjalaeva teki kulumiskindel kate on valmistatud ränikarbiidist.

(2) Soojusomadused

Ränikarbiidi soojusjuhtivus on 3 korda suurem kui traditsioonilisel pooljuhil Si ja 8 korda suurem GaA-l. Ränikarbiidist valmistatud seadmed suudavad tekkivat soojust kiiresti hajutada, seega on ränikarbiidist valmistatud seadmetel soojuse hajumise tingimuste suhtes suhteliselt leebed nõuded ja need sobivad paremini suure võimsusega seadmete tootmiseks. Ränikarbiidil on ka stabiilsed termodünaamilised omadused: normaalrõhul laguneb see kõrgel temperatuuril sulamata otse Si ja C auruks.

(3) Keemilised omadused

Ränikarbiidil on stabiilsed keemilised omadused ja suurepärane korrosioonikindlus. See ei reageeri toatemperatuuril ühegi teadaoleva happega. Kui ränikarbiidi asetada pikaks ajaks õhku, tekib selle pinnale aeglaselt tihe SiO2 õhuke kiht, mis takistab edasisi oksüdatsioonireaktsioone.

(4) Elektrilised omadused

Laia ribalaiusega pooljuhtide tüüpilise materjalina on 6H-SiC ja 4H-SiC ribalaiused vastavalt 3, 0 eV ja 3, 2 eV, mis on 3 korda suuremad kui Si ja 2 korda GaAs. Ränikarbiidist valmistatud pooljuhtseadmetel on väiksem lekkevool ja suurem läbilöögielektriväli, seega peetakse ränikarbiidi ideaalseks materjaliks suure võimsusega seadmete jaoks. Ränikarbiidi küllastunud elektronide liikuvus on samuti 2 korda suurem kui Si oma, mis annab sellele ilmsed eelised kõrgsagedusseadmete valmistamisel.

(5) Optilised omadused

Tänu laiale ribalaiusele on legeerimata ränikarbiidi kristallid värvitud ja läbipaistvad. Legeeritud ränikarbiidi kristallid näitavad nende omaduste erinevuste tõttu erinevaid värve. Näiteks pärast N-ga dopingut näib 6H-SiC roheline, 4H-SiC pruun ja 15R-SiC kollane; doping Al-ga muudab 4H-SiC siniseks. Värvi jälgimine polütüübi määramiseks on intuitiivne meetod ränikarbiidi polütüüpide eristamiseks.

Semicorexi pakkumisedränikarbiidist substraadiderinevates suurustes ja klassides. Kõigi küsimuste või lisateabe saamiseks võtke meiega julgelt ühendust.

Tel: +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com