Hva er silisiumkarbid?

Som navnet antyder, er silisiumkarbid et viktig tredjegenerasjons halvledermateriale, som er en forbindelse som er sammensatt av Si og C. Denne kombinasjonen av disse to elementene resulterer i en robust tetraedrisk struktur, som gir den en rekke fordeler og brede bruksmuligheter, spesielt innen kraftelektronikk og ny energi.

Selvfølgelig er SiC-materiale ikke sammensatt av et enkelt tetraeder av ett Si-atom og ett C-atom, men av utallige Si- og C-atomer. Et stort antall Si- og C-atomer danner bølgende doble atomlag (ett lag med C-atomer og ett lag med Si-atomer), og mange doble atomlag stables for å danne SiC-krystaller. På grunn av periodiske endringer som skjer under stablingsprosessen av Si-C doble atomlag, er det for tiden mer enn 200 forskjellige krystallstrukturer med distinkte arrangementer. For tiden er de vanligste krystallformene i praktiske applikasjoner 3C-SiC, 4H-SiC og 6H-SiC.

Fordelene med silisiumkarbidkrystaller:

(1) Mekaniske egenskaper

Silisiumkarbidkrystaller har ekstremt høy hardhet og god slitestyrke, og er den nest hardeste krystallen som er funnet så langt, bare etter diamant. På grunn av sine utmerkede mekaniske egenskaper brukes pulverisert silisiumkarbid ofte i skjære- eller poleringsindustrien, og slitesterke belegg på enkelte arbeidsstykker bruker også silisiumkarbidbelegg - for eksempel er det slitesterke belegget på dekket til Shandong krigsskip laget av silisiumkarbid.

(2) Termiske egenskaper

Den termiske ledningsevnen til silisiumkarbid er 3 ganger den for tradisjonell halvleder Si og 8 ganger den for GaAs. Enheter laget av silisiumkarbid kan spre varme generert raskt, så silisiumkarbidenheter har relativt løse krav til varmespredningsforhold og er mer egnet for produksjon av høyeffektsenheter. Silisiumkarbid har også stabile termodynamiske egenskaper: under normalt trykk spaltes det direkte til Si- og C-damp ved høye temperaturer uten å smelte.

(3) Kjemiske egenskaper

Silisiumkarbid har stabile kjemiske egenskaper og utmerket korrosjonsbestandighet. Det reagerer ikke med noen kjent syre ved romtemperatur. Når silisiumkarbid er plassert i luften i lang tid, vil det sakte dannes et tett SiO2 tynt lag på overflaten, og forhindre ytterligere oksidasjonsreaksjoner.

(4) Elektriske egenskaper

Som et representativt materiale for halvledere med bred båndgap, er båndgapbreddene til 6H-SiC og 4H-SiC henholdsvis 3,0 eV og 3,2 eV, som er 3 ganger større enn Si og 2 ganger større enn GaAs. Halvlederenheter laget av silisiumkarbid har mindre lekkasjestrøm og større elektrisk nedbrytningsfelt, så silisiumkarbid anses som et ideelt materiale for enheter med høy effekt. Den mettede elektronmobiliteten til silisiumkarbid er også 2 ganger høyere enn Si, noe som gir den åpenbare fordeler ved produksjon av høyfrekvente enheter.

(5) Optiske egenskaper

På grunn av det brede båndgapet er udopede silisiumkarbidkrystaller fargeløse og gjennomsiktige. Dopete silisiumkarbidkrystaller viser forskjellige farger på grunn av forskjeller i egenskapene deres. For eksempel, etter doping med N, virker 6H-SiC grønt, 4H-SiC ser brunt ut og 15R-SiC ser gult ut; doping med Al gjør at 4H-SiC ser blått ut. Å observere fargen for å bestemme polytypen er en intuitiv metode for å skille polytyper av silisiumkarbid.

Semicorex tilbyrsilisiumkarbidsubstrateri ulike størrelser og kvaliteter. Ta gjerne kontakt med oss ​​med spørsmål eller for ytterligere detaljer.

Tlf: +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com