सिलिकॉन कार्बाइड म्हणजे काय?

नावाप्रमाणेच, सिलिकॉन कार्बाइड ही तिसऱ्या पिढीतील एक महत्त्वाची अर्धसंवाहक सामग्री आहे, जी Si आणि C चे संयुग आहे. या दोन घटकांच्या संयोजनामुळे एक मजबूत टेट्राहेड्रल रचना तयार होते, ज्यामुळे त्याला अनेक फायदे आणि व्यापक उपयोगाची शक्यता मिळते, विशेषत: पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स आणि नवीन ऊर्जा क्षेत्रात.

अर्थात, SiC सामग्री एक Si अणू आणि एक C अणूच्या एकाच टेट्राहेड्रॉनने बनलेली नाही, तर असंख्य Si आणि C अणूंनी बनलेली आहे. मोठ्या संख्येने Si आणि C अणू अंड्युलेटिंग दुहेरी अणू स्तर तयार करतात (C अणूंचा एक स्तर आणि Si अणूंचा एक स्तर), आणि असंख्य दुहेरी अणू स्तर SiC क्रिस्टल्स तयार करण्यासाठी स्टॅक करतात. Si-C दुहेरी अणु स्तरांच्या स्टॅकिंग प्रक्रियेदरम्यान होत असलेल्या नियतकालिक बदलांमुळे, सध्या 200 पेक्षा जास्त वेगवेगळ्या क्रिस्टल स्ट्रक्चर्स वेगळ्या मांडणीसह आहेत. सध्या, व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये सर्वात सामान्य क्रिस्टल फॉर्म 3C-SiC, 4H-SiC आणि 6H-SiC आहेत.

सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल्सचे फायदे:

(1) यांत्रिक गुणधर्म

सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल्समध्ये अत्यंत कडकपणा आणि चांगली पोशाख प्रतिरोधक क्षमता असते, जे आतापर्यंत सापडलेले दुसरे सर्वात कठीण क्रिस्टल आहे, फक्त हिऱ्यानंतर. उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्मांमुळे, चूर्ण केलेले सिलिकॉन कार्बाइड बहुतेक वेळा कटिंग किंवा पॉलिशिंग उद्योगात वापरले जाते आणि काही वर्कपीसवरील पोशाख-प्रतिरोधक कोटिंग्जमध्ये देखील सिलिकॉन कार्बाइड कोटिंग वापरतात—उदाहरणार्थ, शेंडोंग युद्धनौकेच्या डेकवरील पोशाख-प्रतिरोधक कोटिंग सिलिकॉन कार्बाइडपासून बनलेले आहे.

(2) थर्मल गुणधर्म

सिलिकॉन कार्बाइडची थर्मल चालकता पारंपारिक सेमीकंडक्टर Si च्या 3 पट आणि GaAs च्या 8 पट आहे. सिलिकॉन कार्बाइडपासून बनविलेले उपकरण त्वरीत निर्माण होणारी उष्णता नष्ट करू शकतात, म्हणून सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणांना उष्णतेच्या अपव्यय स्थितीत तुलनेने कमी आवश्यकता असते आणि उच्च-शक्ती उपकरणे तयार करण्यासाठी ते अधिक योग्य असतात. सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये स्थिर थर्मोडायनामिक गुणधर्म देखील आहेत: सामान्य दाबाने, ते वितळल्याशिवाय उच्च तापमानात थेट Si आणि C वाष्पांमध्ये विघटित होते.

(३) रासायनिक गुणधर्म

सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये स्थिर रासायनिक गुणधर्म आणि उत्कृष्ट गंज प्रतिकार असतो. खोलीच्या तपमानावर ते कोणत्याही ज्ञात ऍसिडवर प्रतिक्रिया देत नाही. जेव्हा सिलिकॉन कार्बाइड हवेत बराच काळ ठेवला जातो तेव्हा त्याच्या पृष्ठभागावर एक दाट SiO2 पातळ थर हळूहळू तयार होतो, ज्यामुळे पुढील ऑक्सिडेशन प्रतिक्रियांना प्रतिबंध होतो.

(4) विद्युत गुणधर्म

वाइड-बँडगॅप सेमीकंडक्टरची प्रातिनिधिक सामग्री म्हणून, 6H-SiC आणि 4H-SiC ची बँडगॅप रुंदी अनुक्रमे 3.0 eV आणि 3.2 eV आहे, जी Si च्या 3 पट आणि GaAs च्या 2 पट आहे. सिलिकॉन कार्बाइडपासून बनवलेल्या सेमीकंडक्टर उपकरणांमध्ये लहान गळती करंट आणि मोठे ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फील्ड असते, म्हणून सिलिकॉन कार्बाइड उच्च-शक्तीच्या उपकरणांसाठी एक आदर्श सामग्री मानली जाते. सिलिकॉन कार्बाइडची संतृप्त इलेक्ट्रॉन गतिशीलता देखील Si च्या तुलनेत 2 पट जास्त आहे, ज्यामुळे उच्च-फ्रिक्वेंसी उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये स्पष्ट फायदे मिळतात.

(५) ऑप्टिकल गुणधर्म

त्याच्या विस्तृत बँडगॅपमुळे, न भरलेले सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल्स रंगहीन आणि पारदर्शक असतात. डोप केलेले सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल्स त्यांच्या गुणधर्मांमधील फरकांमुळे भिन्न रंग दर्शवतात. उदाहरणार्थ, N सह डोपिंग केल्यानंतर, 6H-SiC हिरवा, 4H-SiC तपकिरी दिसतो आणि 15R-SiC पिवळा दिसतो; Al सह डोपिंग 4H-SiC निळे बनवते. पॉलिटाइप निश्चित करण्यासाठी रंगाचे निरीक्षण करणे ही सिलिकॉन कार्बाइड पॉलीटाइप वेगळे करण्यासाठी एक अंतर्ज्ञानी पद्धत आहे.

Semicorex ऑफरसिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्सविविध आकार आणि ग्रेड मध्ये. कृपया कोणत्याही प्रश्नांसाठी किंवा अधिक तपशीलांसाठी आमच्याशी मोकळ्या मनाने संपर्क साधा.

दूरध्वनी: +८६-१३५६७८९१९०७

ईमेल: sales@semicorex.com