Hvad er siliciumcarbid?

Som navnet antyder, er siliciumcarbid et vigtigt tredjegenerations halvledermateriale, som er en forbindelse sammensat af Si og C. Denne kombination af disse to elementer resulterer i en robust tetraedrisk struktur, hvilket giver det adskillige fordele og brede anvendelsesmuligheder, især inden for kraftelektronik og ny energi.

Selvfølgelig er SiC-materiale ikke sammensat af et enkelt tetraeder af et Si-atom og et C-atom, men af ​​utallige Si- og C-atomer. Et stort antal Si- og C-atomer danner bølgende dobbelte atomlag (et lag af C-atomer og et lag af Si-atomer), og talrige dobbelte atomlag stables for at danne SiC-krystaller. På grund af periodiske ændringer, der forekommer under stablingsprocessen af ​​Si-C-dobbeltatomlag, er der i øjeblikket mere end 200 forskellige krystalstrukturer med forskellige arrangementer. I øjeblikket er de mest almindelige krystalformer i praktiske anvendelser 3C-SiC, 4H-SiC og 6H-SiC.

Fordelene ved siliciumcarbidkrystaller:

(1) Mekaniske egenskaber

Siliciumcarbidkrystaller har ekstrem høj hårdhed og god slidstyrke, idet de er den næsthårdeste krystal, der er fundet hidtil, kun efter diamant. På grund af dets fremragende mekaniske egenskaber bruges pulveriseret siliciumcarbid ofte i skære- eller poleringsindustrien, og slidbestandige belægninger på nogle emner bruger også siliciumcarbidbelægninger - for eksempel er den slidbestandige belægning på dækket af Shandong-krigsskibet lavet af siliciumcarbid.

(2) Termiske egenskaber

Den termiske ledningsevne af siliciumcarbid er 3 gange den for traditionel halvleder Si og 8 gange den for GaAs. Enheder lavet af siliciumcarbid kan sprede varme genereret hurtigt, så siliciumcarbidenheder har relativt løse krav til varmeafledningsforhold og er mere velegnede til fremstilling af højeffektenheder. Siliciumcarbid har også stabile termodynamiske egenskaber: Under normalt tryk nedbrydes det direkte til Si- og C-damp ved høje temperaturer uden at smelte.

(3) Kemiske egenskaber

Siliciumcarbid har stabile kemiske egenskaber og fremragende korrosionsbestandighed. Det reagerer ikke med nogen kendt syre ved stuetemperatur. Når siliciumcarbid placeres i luften i lang tid, vil der langsomt dannes et tæt SiO2 tyndt lag på overfladen, hvilket forhindrer yderligere oxidationsreaktioner.

(4) Elektriske egenskaber

Som et repræsentativt materiale af halvledere med bred båndgab er båndgab-bredderne for 6H-SiC og 4H-SiC henholdsvis 3,0 eV og 3,2 eV, hvilket er 3 gange større end for Si og 2 gange større end for GaAs. Halvlederenheder lavet af siliciumcarbid har mindre lækstrøm og større elektriske nedbrydningsfelter, så siliciumcarbid anses for at være et ideelt materiale til enheder med høj effekt. Siliciumcarbids mættede elektronmobilitet er også 2 gange højere end Si, hvilket giver det åbenlyse fordele ved fremstilling af højfrekvente enheder.

(5) Optiske egenskaber

På grund af dens brede båndgab er udopede siliciumcarbidkrystaller farveløse og gennemsigtige. Doterede siliciumcarbidkrystaller viser forskellige farver på grund af forskelle i deres egenskaber. For eksempel, efter doping med N, virker 6H-SiC grønt, 4H-SiC ser brunt ud, og 15R-SiC ser gult ud; doping med Al får 4H-SiC til at se blåt ud. At observere farven for at bestemme polytypen er en intuitiv metode til at skelne mellem siliciumcarbid-polytyper.

Semicorex tilbydersiliciumcarbid substrateri forskellige størrelser og kvaliteter. Du er velkommen til at kontakte os med spørgsmål eller for yderligere detaljer.

Tlf.: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com