【 Συνοπτική περιγραφή 】 Στις σύγχρονες πυρίμαχες πρώτες ύλες C, N, B και άλλες μη οξείδια υψηλής τεχνολογίας, το πυρίμαχο καρβίδιο του πυριτίου με ατμοσφαιρική πίεση είναι εκτεταμένο και οικονομικό και μπορεί να ειπωθεί ότι είναι σμύριδα ή πυρίμαχη άμμος.Το καθαρό καρβίδιο του πυριτίου είναι άχρωμο διαφανές κρύσταλλο.Ποια είναι λοιπόν η δομή του υλικού και τα χαρακτηριστικά του καρβιδίου του πυριτίου;
Δομή υλικού του πυροσυσσωματωμένου καρβιδίου του πυριτίου με ατμοσφαιρική πίεση:
Το πυροσυσσωματωμένο καρβίδιο του πυριτίου με ατμοσφαιρική πίεση που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία είναι ανοιχτό κίτρινο, πράσινο, μπλε και μαύρο ανάλογα με τον τύπο και την περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες και η καθαρότητα είναι διαφορετική και η διαφάνεια είναι διαφορετική.Η κρυσταλλική δομή του καρβιδίου του πυριτίου χωρίζεται σε πλουτώνιο σε σχήμα έξι λέξεων ή διαμαντιών και σε κυβικό πλουτώνιο-sic.Το πλουτώνιο-sic σχηματίζει μια ποικιλία παραμορφώσεων λόγω της διαφορετικής σειράς στοίβαξης των ατόμων άνθρακα και πυριτίου στην κρυσταλλική δομή, και έχουν βρεθεί περισσότερα από 70 είδη παραμόρφωσης.Το βήτα-SIC μετατρέπεται σε άλφα-SIC πάνω από 2100. Η βιομηχανική διεργασία καρβιδίου του πυριτίου εξευγενίζεται με υψηλής ποιότητας χαλαζιακή άμμο και πετρελαϊκό κωκ σε κλίβανο αντίστασης.Τα επεξεργασμένα μπλοκ καρβιδίου του πυριτίου συνθλίβονται, καθαρίζονται με όξινη βάση, μαγνητικός διαχωρισμός, κοσκίνισμα ή επιλογή νερού για την παραγωγή μιας ποικιλίας προϊόντων μεγέθους σωματιδίων.
Χαρακτηριστικά υλικού του πυροσυσσωματωμένου καρβιδίου του πυριτίου με ατμοσφαιρική πίεση:
Το καρβίδιο του πυριτίου έχει καλή χημική σταθερότητα, θερμική αγωγιμότητα, συντελεστή θερμικής διαστολής, αντοχή στη φθορά, επομένως, εκτός από τη λειαντική χρήση, υπάρχουν πολλές χρήσεις: Για παράδειγμα, η σκόνη καρβιδίου του πυριτίου είναι επικαλυμμένη στο εσωτερικό τοίχωμα της πτερωτής του στροβίλου ή του μπλοκ κυλίνδρων με μια ειδική διαδικασία, η οποία μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη φθορά και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής 1 έως 2 φορές.Κατασκευασμένο από ανθεκτικό στη θερμότητα, μικρό μέγεθος, μικρό βάρος, υψηλή αντοχή από πυρίμαχα υλικά υψηλής ποιότητας, η ενεργειακή απόδοση είναι πολύ καλή.Το καρβίδιο του πυριτίου χαμηλής ποιότητας (συμπεριλαμβανομένου περίπου 85% SiC) είναι ένας εξαιρετικός αποοξειδωτικός παράγοντας για την αύξηση της ταχύτητας παραγωγής χάλυβα και τον εύκολο έλεγχο της χημικής σύνθεσης για τη βελτίωση της ποιότητας του χάλυβα.Επιπλέον, το πυροσυσσωματωμένο καρβίδιο του πυριτίου με ατμοσφαιρική πίεση χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στην κατασκευή ηλεκτρικών μερών ράβδων άνθρακα πυριτίου.
Το καρβίδιο του πυριτίου είναι πολύ σκληρό.Η σκληρότητα Morse είναι 9,5, δεύτερη μόνο μετά το σκληρό διαμάντι στον κόσμο (10), είναι ημιαγωγός με εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα, μπορεί να αντισταθεί στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες.Το καρβίδιο του πυριτίου έχει τουλάχιστον 70 κρυσταλλικούς τύπους.Το καρβίδιο πλουτωνίου-πυριτίου είναι ένα κοινό ισομερές που σχηματίζεται σε θερμοκρασίες άνω του 2000 και έχει εξαγωνική κρυσταλλική δομή (παρόμοια με τον βουρτζίτη).Συντηγμένο καρβίδιο του πυριτίου υπό ατμοσφαιρική πίεση
Εφαρμογή καρβιδίου του πυριτίου στη βιομηχανία ημιαγωγών
Η αλυσίδα βιομηχανίας ημιαγωγών καρβιδίου του πυριτίου περιλαμβάνει κυρίως σκόνη καρβιδίου του πυριτίου υψηλής καθαρότητας, μονοκρυσταλλικό υπόστρωμα, επιταξιακό φύλλο, εξαρτήματα ισχύος, συσκευασία μονάδων και εφαρμογές τερματικού.
1. Υπόστρωμα μονοκρυστάλλου Το μονοκρυσταλλικό υπόστρωμα είναι ένα ημιαγωγό υποστηρικτικό υλικό, αγώγιμο υλικό και υπόστρωμα επιταξιακής ανάπτυξης.Επί του παρόντος, οι μέθοδοι ανάπτυξης του μονοκρυστάλλου SiC περιλαμβάνουν τη μέθοδο φυσικής μεταφοράς ατμών (μέθοδος PVT), τη μέθοδο υγρής φάσης (μέθοδος LPE) και τη μέθοδο χημικής εναπόθεσης ατμών σε υψηλή θερμοκρασία (μέθοδος HTCVD).Συντηγμένο καρβίδιο του πυριτίου υπό ατμοσφαιρική πίεση
2. Επιταξιακό φύλλο Επιταξιακό φύλλο καρβιδίου του πυριτίου, φύλλο καρβιδίου του πυριτίου, μεμβράνη μονοκρυστάλλου (επιταξιακή στρώση) με την ίδια κατεύθυνση με το κρύσταλλο υποστρώματος που έχει ορισμένες απαιτήσεις για το υπόστρωμα καρβιδίου του πυριτίου.Σε πρακτικές εφαρμογές, οι συσκευές ημιαγωγών με διάκενο ευρείας ζώνης κατασκευάζονται σχεδόν όλες στο επιταξιακό στρώμα και το ίδιο το τσιπ πυριτίου χρησιμοποιείται μόνο ως υπόστρωμα, συμπεριλαμβανομένου του υποστρώματος της επιταξιακής στρώσης GaN.
3. Σκόνη καρβιδίου του πυριτίου υψηλής καθαρότητας Η σκόνη καρβιδίου του πυριτίου υψηλής καθαρότητας είναι η πρώτη ύλη για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλου καρβιδίου του πυριτίου με τη μέθοδο PVT και η καθαρότητα του προϊόντος επηρεάζει άμεσα την ποιότητα ανάπτυξης και τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του μονοκρυστάλλου καρβιδίου του πυριτίου.
4. Η συσκευή ισχύος είναι μια ευρεία ζώνη ισχύος κατασκευασμένη από υλικό καρβιδίου του πυριτίου, το οποίο έχει τα χαρακτηριστικά υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής συχνότητας και υψηλής απόδοσης.Σύμφωνα με τη μορφή λειτουργίας της συσκευής, η συσκευή τροφοδοσίας SiC περιλαμβάνει κυρίως μια δίοδο ισχύος και έναν σωλήνα διακόπτη ισχύος.
5. Τερματικό Σε εφαρμογές ημιαγωγών τρίτης γενιάς, οι ημιαγωγοί καρβιδίου του πυριτίου έχουν το πλεονέκτημα ότι είναι συμπληρωματικοί με τους ημιαγωγούς νιτριδίου του γαλλίου.Λόγω της υψηλής απόδοσης μετατροπής, των χαμηλών χαρακτηριστικών θέρμανσης, του ελαφρού βάρους και άλλων πλεονεκτημάτων των συσκευών SiC, η ζήτηση της κατάντη βιομηχανίας συνεχίζει να αυξάνεται και υπάρχει μια τάση για αντικατάσταση συσκευών SiO2.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-16-2023