1. የሲሊኮን ካርቦይድ ክሪስታል መዋቅር እና ፖሊቲፒዝም
1.1 ኪዩቢክ እና ባለ ስድስት ጎን ፖሊታይፕስ: ከ 3C እስከ 6H እና ያለፈው
(የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ)
ሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ) ከሲሊኮን እና ከካርቦን አቶሞች በ tetrahedral synchronisation ውስጥ የተዋቀረ በጋራ የተጣበቀ ሴራሚክ ነው።, በቁሳቁስ ሳይንስ ውስጥ በጣም ውስብስብ ከሆኑት የ polytypism ስርዓቶች ውስጥ አንዱን መፍጠር.
ከበርካታ ሴራሚክስዎች በተለየ ነጠላ ቋሚ ክሪስታል ማእቀፍ, SiC በላይ ውስጥ አለ። 250 የታወቁ የ polytypes– በ c-ዘንጉ ላይ ያሉ የተጠጋ የሲ-ሲ ቢላይየሮች ልዩ የመቆለል ቅደም ተከተል– ከኩቢክ 3C-SiC የሚለያዩ (በተጨማሪም እንደ β-SiC) ወደ ባለ ስድስት ጎን 6H-SiC እና rhombohedral 15R-SiC.
በንድፍ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ከሚውሉት በጣም የተለመዱ የ polytypes አንዱ 3 ሴ (ኪዩቢክ), 4ኤች, እና 6 ኤች (ሁለቱም ባለ ስድስት ጎን), እያንዳንዳቸው ትንሽ የተለያዩ የኤሌክትሮኒክስ ባንድ መዋቅሮችን እና የሙቀት መቆጣጠሪያዎችን ያሳያሉ.
3ሲ-ሲሲ, ከዚንክ ቅልቅል ማዕቀፍ ጋር, በጣም ጠባብ የባንድ ክፍተት አለው። (~ 2.3 ኢ.ቪ) እና አብዛኛውን ጊዜ ለሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች በሲሊኮን ንጣፎች ላይ ይስፋፋል, 4H-SiC አስደናቂ የኤሌክትሮን ተለዋዋጭነት ሲሰጥ እና ከፍተኛ ኃይል ላላቸው የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ተመራጭ ነው።.
የሲ.ሲ.ሲ– ሲ ቦንድ ልዩ ጥንካሬን ይሰጣል, የሙቀት ደህንነት, እና የመንሸራተት እና የኬሚካል ጥቃትን መቋቋም, SiC ለከፍተኛ የአካባቢ መተግበሪያዎች ተስማሚ ማድረግ.
1.2 ጉዳዮች, ዶፒንግ, እና ዲጂታል መኖሪያ
ምንም እንኳን መዋቅራዊ ውስብስብነቱ ምንም ይሁን ምን, ሁለቱንም n-type እና p-type conductivity ለማግኘት ሲሲ ዶፒድ ማድረግ ይቻላል።, በሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ እንዲውል መፍቀድ.
ናይትሮጅን እና ፎስፎረስ እንደ መበከል አስተዋጽኦ ያደርጋሉ, ኤሌክትሮኖችን በቀጥታ ወደ ማስተላለፊያ ባንድ በማስተዋወቅ ላይ, ቀላል ክብደት አልሙኒየም እና ቦሮን ተቀባይ ሆነው ይሠራሉ, በቫሌሽን ባንድ ውስጥ ቀዳዳዎችን ማምረት.
ቢሆንም, p-type doping ቅልጥፍና በከፍተኛ የማንቃት ሃይሎች የተገደበ ነው።, በተለይም በ 4H-SiC, ለባይፖላር መሳሪያ አቀማመጥ እንቅፋት የሚፈጥር.
እንደ ስክሩ የተሳሳተ አቀማመጥ ያሉ ቤተኛ ጉድለቶች, ማይክሮፒፕስ, እና የመቆለል ስህተቶች የመሳሪያውን አፈፃፀም እንደ ድጋሚ ማሰባሰቢያ ፋሲሊቲ ወይም የፍሳሽ ኮርሶች በመሆን ያዳክማሉ, ለኤሌክትሮኒካዊ መተግበሪያዎች ከፍተኛ ደረጃ ነጠላ-ክሪስታል ልማት የሚፈልግ.
ሰፊው የባንዳ ክፍተት (2.3– 3.3 ኢቪ እንደ ፖሊታይፕ ይወሰናል), ከፍተኛ ውድቀት የኤሌክትሪክ አካባቢ (~ 3 ኤምቪ/ሴሜ), እና እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት መቆጣጠሪያ (~ 3– 4 W/m · K ለ 4H-SiC) በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ SiC ከሲሊኮን በጣም የላቀ ያድርጉት, ከፍተኛ-ቮልቴጅ, እና ከፍተኛ-ድግግሞሽ ኃይል ኤሌክትሮኒክስ.
2. አያያዝ እና ጥቃቅን ንድፍ
( የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ)
2.1 የማጣመም እና የመጥለቅያ ዘዴዎች
ሲሊኮን ካርቦዳይድ በጠንካራ የኮቫለንት ትስስር እና ራስን የማሰራጨት ቅንጅቶች በመቀነሱ ምክንያት ለመጥለቅ በተፈጥሮ አስቸጋሪ ነው።, ያለ ተጨማሪዎች ወይም በጣም ትንሽ የማጣቀሚያ እገዛ ሙሉ ጥንካሬን ለማግኘት አዳዲስ የማስኬጃ ዘዴዎችን ይፈልጋሉ.
የንዑስ ማይክሮሮን ሲሲ ዱቄቶችን ያለ ግፊት መገጣጠም ከቦሮን እና ከካርቦን መጨመር ጋር ይቻላል።, የኦክሳይድ ንጣፎችን በማስወገድ እና ጠንካራ-ግዛት ስርጭትን በማጎልበት ድፍረትን የሚያበረታታ.
ሞቅ ያለ ግፊት በቤት ውስጥ በሚሞቅበት ጊዜ የዩኒያክሲያል ግፊት ይሠራል, በተቀነሰ የሙቀት መጠን ውስጥ ሙሉ ማደንዘዣን መፍቀድ (~ 1800– 2000 ° ሴ )እና ጥሩ-ጥራጥሬ ማመንጨት, መሳሪያዎችን ለመቀነስ እና ክፍሎችን ለመልበስ ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸው ክፍሎች.
ለትልቅ ወይም ውስብስብ ቅርጾች, ምላሽ ትስስር ጥቅም ላይ ይውላል, ባለ ቀዳዳ የካርበን ቅድመ ቅርጾች ከቀለጠ ሲሊኮን ጋር በ ~ ውስጥ ዘልቀው በሚገቡበት ቦታ 1600 ° ሴ, ከኅዳግ መቀነስ ጋር በቦታው ላይ β-SiC መፍጠር.
ቢሆንም, ቀሪ ወጪ-ነጻ ሲሊከን (~ 5– 10%) በጥቃቅን መዋቅር ውስጥ ይቀራል, ከላይ ያለውን ከፍተኛ ሙቀት ቅልጥፍና እና ኦክሳይድ መቋቋምን መገደብ 1300 ° ሴ.
2.2 ተጨማሪ ምርት እና በቅርብ-ኔት-ቅርጽ ማምረት
ተጨማሪ ምርት ውስጥ አሁን ያሉ ግኝቶች (ኤም), በተለይም የሲሲ ዱቄቶችን ወይም ፕሪሴራሚክ ፖሊመሮችን በመጠቀም የቢንደር ጄቲንግ እና ስቴሪዮሊቶግራፊ, ቀደም ሲል በተለመደው አቀራረቦች ሊደረስባቸው የማይችሉ ውስብስብ ጂኦሜትሪዎች እንዲፈጠሩ ይፍቀዱ.
ፖሊመር-የተገኘ ሴራሚክ ውስጥ (ፒዲሲ) መንገዶች, ፈሳሽ የሲሲ ቀዳሚዎች በ 3D ህትመት እና ከዚያም በሙቀት ላይ ፒሮላይዝድ በማድረግ ሞርሞስ ወይም ናኖክሪስታሊን ሲሲ ይፈጥራሉ።, ብዙውን ጊዜ ተጨማሪ መጠቅለያ ይፈልጋል.
እነዚህ ዘዴዎች የማሽን ዋጋን እና የምርት ብክነትን ይቀንሳሉ, ሲሲ ለኤሮስፔስ የበለጠ እንዲገኝ ማድረግ, ኑክሌር, እና ሞቅ ያለ ልውውጥ አፕሊኬሽኖች ውስብስብ አቀማመጦች ውጤታማነትን ይጨምራሉ.
የድህረ-ሂደት እርምጃዎች እንደ የኬሚካል ትነት ሰርጎ መግባት (CVI) ወይም ፈሳሽ የሲሊኮን ማሽተት (LSI) አንዳንድ ጊዜ ጥግግት እና ሜካኒካል መረጋጋት ለማሻሻል ጥቅም ላይ ይውላሉ.
3. መካኒካል, ሙቀት, እና የአካባቢ ቅልጥፍና
3.1 ጥንካሬ, ጥንካሬ, እና ተቃውሞን ይጠቀሙ
ሲሊኮን ካርቦይድ በጣም ከባድ ከሚታወቁ ምርቶች ውስጥ ይመደባል, በMohs ጠንካራነት ~ 9.5 እና Vickers ጽኑነት ይበልጣል 25 አማካይ ነጥብ, ከመጠን በላይ መበላሸትን በከፍተኛ ሁኔታ ይከላከላል, መበታተን, እና መፋቅ.
የመተጣጠፍ ጥንካሬው በአጠቃላይ ከ 300 ወደ 600 MPa, በማቀነባበሪያ አቀራረብ እና የእህል መጠን ላይ በመመርኮዝ, እና ጥንካሬን እስከ የሙቀት መጠን ይጠብቃል 1400 ° ሴ በማይንቀሳቀስ ድባብ ውስጥ.
ስብራት ጥንካሬ, በመጠኑ ሳለ (~ 3– 4 MPa · m 1ST/ TWO), ለብዙ የስነ-ህንፃ ትግበራዎች በቂ ነው, በተለይም በሴራሚክ ማትሪክስ ውህዶች ውስጥ ከፋይበር ድጋፍ ጋር ሲዋሃድ (ሲኤምሲዎች).
በሲሲ ላይ የተመሰረቱ ሲኤምሲዎች በተርባይን ቢላዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ, ተቀጣጣይ ሽፋኖች, እና የብሬክ ስርዓቶች, የክብደት ወጪን የሚቆጥቡበት ቦታ, የጋዝ ቅልጥፍና, እና ከብረታ ብረት አቻዎች በላይ ረጅም የአገልግሎት ሕይወት.
ልዩ የመልበስ መቋቋም ሲሲ ለማኅተሞች ፍጹም ያደርገዋል, ተሸካሚዎች, የፓምፕ ንጥረ ነገሮች, እና ባለስቲክ ጋሻ, በከፍተኛ ሜካኒካዊ ጭነት ውስጥ ጠንካራነት ወሳኝ በሆነበት.
3.2 የሙቀት መቆጣጠሪያ እና የኦክሳይድ ደህንነት
ከሲሲ በጣም ጠቃሚ ከሆኑት የመኖሪያ ወይም የንግድ ንብረቶች አንዱ ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ ነው– በግምት 490 W/m · K ለነጠላ-ክሪስታል 4H-SiC እና ~ 30– 120 W / m · K ለ polycrystalline ዓይነቶች– ከብዙ ብረቶች በላይ በመሄድ እና ውጤታማ የሆነ ሙቀትን ለማስወገድ ያስችላል.
ይህ የመኖሪያ ንብረት በሃይል ኤሌክትሮኒክስ ውስጥ አስፈላጊ ነው, የሲሲ መሳሪያዎች በጣም ያነሰ የቆሻሻ ሙቀትን የሚያመነጩበት እና በሲሊኮን ላይ ከተመሰረቱ መግብሮች በበለጠ የኃይል መጠን ሊሰሩ ይችላሉ።.
ከፍ ባለ የሙቀት መጠን በኦክሳይድ አከባቢዎች ውስጥ, ሲሲ መከላከያ ሲሊካ ይፈጥራል (ሲኦ ₂) ተጨማሪ ኦክሳይድን የሚቀንስ ንብርብር, ጥሩ የስነ-ምህዳር ጥንካሬን እስከ ~ 1600 ° ሴ.
ቢሆንም, በውሃ ተን የበለፀገ ከባቢ አየር ውስጥ, ይህ ንብርብር እንደ Si ሊለዋወጥ ይችላል።(ኦህ)₄, የተፋጠነ መበላሸትን ያስከትላል– በጋዝ ተርባይን መተግበሪያዎች ውስጥ ቁልፍ ፈተና.
4. በኢነርጂ ውስጥ የላቀ መተግበሪያዎች, የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች, እና ኤሮስፔስ
4.1 የኃይል ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች እና ሴሚኮንዳክተር መግብሮች
ሲሊኮን ካርቦይድ እንደ ሾትኪ ዳዮዶች ላሉ መግብሮች እንዲመች በማድረግ ሃይል ኤሌክትሮኒክስን ለውጧል።, MOSFETs, እና JFETs በከፍተኛ ቮልቴጅ የሚሰሩ, ድግግሞሽ, እና ከሲሊኮን ማዛመጃዎች ሙቀቶች.
እነዚህ መሳሪያዎች በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ውስጥ ያለውን የኃይል ኪሳራ ይቀንሳል, ታዳሽ የኃይል መለወጫዎች, እና የንግድ የኤሌክትሪክ ሞተር ድራይቮች, ወደ ዓለም አቀፍ የኃይል ቅልጥፍና ማሻሻያዎች መጨመር.
በመገጣጠሚያው የሙቀት ደረጃዎች ላይ የማሄድ ችሎታ አልፏል 200 ° C የተሳለጠ የማቀዝቀዝ ስርዓቶችን እና የስርዓት አስተማማኝነትን ይጨምራል.
በተጨማሪም, የሲሲ ዋይፈሮች ለጋሊየም ናይትራይድ ንኡስ ክፍል ሆነው ያገለግላሉ (ጋኤን) ከፍተኛ ኤሌክትሮ-ተንቀሳቃሽ ትራንዚስተሮች ውስጥ epitaxy (HEMTs), የሁለቱም ሰፊ ባንድጋፕ ሴሚኮንዳክተሮች ጥቅሞችን በማጣመር.
4.2 ኑክሌር, ኤሮስፔስ, እና የኦፕቲካል መሳሪያዎች
በአቶሚክ ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ, ሲሲ አደጋን የሚቋቋም የነዳጅ መሸፈኛ ቁልፍ አካል ነው።, በውስጡ የተቀነሰ የኒውትሮን መምጠጥ መስቀለኛ መንገድ, የጨረር መከላከያ, እና ከፍተኛ-ሙቀት ጥንካሬ ደህንነትን እና ደህንነትን እና ቅልጥፍናን ያሻሽላል.
በአየር ላይ, በሲሲ ፋይበር የተጠናከረ ውህዶች በጄት ሞተሮች እና ሃይፐርሶኒክ መኪኖች ውስጥ ለቀላል ክብደታቸው እና ለሙቀት መረጋጋት ያገለግላሉ።.
በተጨማሪም, እጅግ በጣም ለስላሳ የሲሲ መስታወቶች ከግትርነታቸው እስከ ጥግግት ብዛታቸው የተነሳ ቅድመ ቴሌስኮፖች ጥቅም ላይ ይውላሉ, የሙቀት መረጋጋት, እና ወደ ንዑስ-ናኖሜትር ሻካራነት ፖሊሽነት.
በማጠቃለያው, የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ ለዘመናዊ የላቁ ቁሳቁሶች ቁልፍ ድንጋይ ይቆማል, የላቀ ሜካኒካል በማጣመር, ሙቀት, እና ዲጂታል ንብረቶች.
በተለየ የ polytype ቁጥጥር, ጥቃቅን መዋቅር, እና አያያዝ, በኃይል ውስጥ የቴክኖሎጂ ፈጠራዎችን ለማንቃት SiC ይቀራል, ማጓጓዝ, እና ጽንፈኛ ቅንብር ምህንድስና.
5. አቅራቢ
ትሩንናኖ ከመጠን በላይ ያለው የሉላዊ Tungsten ዱቄት አቅራቢ ነው። 12 በናኖ-ግንባታ የኢነርጂ ቁጠባ እና ናኖቴክኖሎጂ ልማት የዓመታት ልምድ. በክሬዲት ካርድ በኩል ክፍያ ይቀበላል, ቲ/ቲ, ዌስት ዩኒየን እና Paypal. ትሩናኖ እቃውን ወደ ባህር ማዶ ደንበኞቻቸው በፌዴክስ በኩል ይልካል።, ዲኤችኤል, በአየር, ወይም በባህር. ስለ Spherical Tungsten Powder የበለጠ ማወቅ ከፈለጉ, እባክዎን እኛን ለማነጋገር እና ጥያቄ ለመላክ ነፃነት ይሰማዎ([email protected]).
መለያዎች: የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክ,የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክ ምርቶች, የኢንዱስትሪ ሴራሚክ
ሁሉም መጣጥፎች እና ስዕሎች ከበይነመረቡ ናቸው።. የቅጂ መብት ጉዳዮች ካሉ, እባክዎን ለመሰረዝ በሰዓቱ ያነጋግሩን።.
ጠይቁን።