1. Atụmatụ ndị bụ isi na Crystallographic dị iche iche nke Silicon Carbide
1.1 Ọdịdị Atọmk na Polytypic Intricacy
(Silicon Carbide ntụ ntụ)
Silicon carbide (SiC) bụ ihe ọnụọgụ abụọ nke silicon na carbon carbon emebere n'ime ọrụ latticework na-adịgide adịgide., amatara site n'ịdị ike ya pụrụ iche, thermal conductivity, na akụrụngwa obibi dijitalụ.
N'adịghị ka semiconductors nkịtị dị ka silicon ma ọ bụ germanium, SiC adịghị n'otu nhazi kristal mana ọ na-egosipụta n'elu 250 polytypes pụrụ iche– ụdị kristal dị iche na usoro nchikota nke silicon-carbon bilayers tinyere c-axis.
Ụdị polytypes kachasị mkpa bụ 3C-SiC (cubic, zincblende kpuchie), 4H-SiC, na 6H-SiC (abụọ hexagonal), nke ọ bụla na-egosi n'ụzọ aghụghọ dị iche iche dijitalụ na thermal àgwà.
N'ime ndị a, 4H-SiC bụ ọkachamma maka ngwa dijitalụ nwere ike dị elu na nke dị elu n'ihi mgbanwe elektrọn ya dị elu yana obere nguzogide dị iche na ụdị polytypes ndị ọzọ..
Njikọ covalent siri ike– gụnyere banyere 88% covalent na 12% àgwà ionic– na-enye ike n'ibu dị ịrịba ama, kemịkalụ inertness, na iguzogide mmebi radieshon, na-eme SiC kwesịrị ekwesị maka usoro na gburugburu ebe dị oke egwu.
1.2 Ngwa eletrọnịkị na thermal
Igwe eletrọnịkị nke SiC sitere na bandgap ya sara mbara, nke sitere na 2.3 eV (3C-SiC) ka 3.3 eV (4H-SiC), nke ukwuu karịa nke silicon 1.1 eV.
Nnukwu bandgap a na-eme ka o kwe omume maka ngwa SiC ịrụ ọrụ na ọkwa okpomọkụ dị elu– dị ka 600 Celsius C– na-enweghị ndị na-eweta ndị na-eweta ihe karịrị ngwaọrụ ahụ, mmachi dị mkpa na ngwaọrụ eletrọnịkị dabere na silicon.
Ọzọkwa, SiC nwere ike eletrik dị oke mkpa (~ 3 MV/cm), ihe dị ka okpukpu iri nke silicon, na-eme ka ihie mkpagharị dị gịrịgịrị na mgbada voltaji dị elu na ngwaọrụ ike.
Ya thermal conductivity (3.7– 4.9 W/cm · K maka 4H-SiC) karịrị nke ọla kọpa, na-enyere aka n'ịgbasa ọkụ na-ekpo ọkụ nke ọma ma na-eweda ihe achọrọ maka sistemụ jụrụ oyi na ngwa ike dị elu..
Ejikọtara ya na ọsọ elektrọn saturation dị elu (~ 2 × 10 cm/s), ụlọ ndị a na-eme ka transistor na diode dabere na SiC nwee ike ịgbanwe ngwa ngwa, na-emeso elu voltaji, na-arụ ọrụ na mma ume arụmọrụ karịa ha silicon ogbo.
Àgwà ndị a na-ejikọta SiC dị ka ihe ntọala maka ngwa eletriki na-esote ọgbọ, karịsịa n'ime ụgbọ ala eletrik, usoro ume ọhụrụ, na teknụzụ ikuku.
( Silicon Carbide ntụ ntụ)
2. Synthesis na mwube nke kristal Silicon Carbide dị mma
2.1 Mmepe Mass Crystal site na njem ụgbọ njem anụ ahụ
Mmepụta nke ịdị ọcha dị elu, SiC nke otu kristal bụ otu n'ime akụkụ kachasị sie ike nke mbugharị teknụzụ ya, na-akasị n'ihi na elu sublimation okpomọkụ (~ 2700 Celsius C )na mgbagwoju polytype akara.
Usoro na-eduga maka uto buru ibu bụ njem ikuku anụ ahụ (PVT) atụmatụ, A na-akpọkwa ya dị ka usoro Lely emegharịrị, bụ nke SiC ntụ ntụ dị elu dị elu na ikuku argon na okpomọkụ karịrị 2200 Celsius C ma tinyeghachi ya na kristal mkpụrụ.
Kpọmkwem njikwa na mkpọda okpomọkụ, mgbasa ozi gas, na nrụgide dị mkpa iji belata ntụpọ dị ka micropipes, dislocations, yana mgbakwunye polytype na-emebi arụmọrụ ngwaọrụ.
N'agbanyeghị ọganihu, ọnụ ọgụgụ uto nke kristal SiC na-aga n'ihu na-adị nwayọọ– na-emekarị 0.1 ka 0.3 mm/h– na-eme ka usoro ahụ sie ike ma dị ọnụ ahịa ma e jiri ya tụnyere mmepụta silicon ingot.
Nnyocha na-aga n'ihu na-elekwasị anya n'ịkwalite nhazi mkpụrụ, doping kwekọrọ, na okirikiri nhọrọ ukwuu iji kwalite ogo kristal na scalability.
2.2 Ndobe oyi akwa epitaxial na ihe ndị dị njikere ngwaọrụ
Maka imepụta ngwaọrụ dijitalụ, A na-agbasa oyi akwa epitaxial dị gịrịgịrị nke SiC n'elu nnukwu mkpụrụ osisi site na iji ntinye kemịkal. (CVD), na-ejikarị silane (SiH ₄) na lp (C ₃ H asatọ) dị ka ndị na-ebu ụzọ na ambience hydrogen.
oyi akwa epitaxial a ga-egosirịrị njikwa njupụta nke ọma, njupụta ntụpọ belatara, na doping ahaziri (na nitrogen maka n-ụdị ma ọ bụ aluminom dị arọ maka p-ụdị) imepụta mpaghara ike nke ngwa ike dị ka MOSFET na Schottky diodes.
Enweghị ahaghị nhata nke lattice na-arụ n'etiti substratum na oyi akwa epitaxial, yana nrụgide na-aga n'ihu site na ọdịiche uto okpomọkụ, nwere ike weta mmejọ ikpo okwu na mkpọsa dislocations na-emetụta ntụkwasị obi ngwá ọrụ.
Nleba anya na ọnọdụ dị elu na njikarịcha usoro ebelatala njupụta ntụpọ n'ezie., na-eme ka o kwe omume maka mmepụta azụmahịa nke ngwa SiC na-arụ ọrụ dị elu nke nwere ogologo ọrụ ogologo ndụ.
Na mgbakwunye, ọganihu nke silicon-dakọtara usoro nhazi– dị ka etching kpamkpam, ntinye ion, na elu-okpomọkụ oxidation– enyerela aka na njikọta n'ime ahịrị nrụpụta semiconductor dị ugbu a.
3. Ngwa dị na ngwa eletrọnịkị ike yana ngwọta ike
3.1 Ntugharị ike dị elu yana mmegharị ọkụ eletrik
Silicon carbide abụrụla ihe dị mkpa na ngwaọrụ eletrọnịkị ike ọgbara ọhụrụ, ebe ike ya ịgbanwee n'ogo dị elu yana obere mfu na-asụgharị ozugbo gaa n'obere nha, Mkpa ọkụ, na mgbakwunye ntụkwasị obi usoro.
N'ime ụgbọ ala eletrik (EVs), Ndị ntụgharị dabere na SiC na-agbanwe ike batrị DC ka ọ bụrụ ntụ oyi maka moto eletrik, na-agba ọsọ na ugboro ole ka 100 kHz– n'ike n'ike karia ndị inverters dabere na silicon– na-ebelata nha nke akụkụ ndị na-agafe agafe dị ka inductor na capacitors.
Nke a na-ebute oke ibu ike, ogologo ịnya ụgbọ ala dị iche iche, na nkwalite thermal management, na-aga ozugbo na ihe mgbochi dị mkpa na ụdị EV.
Ndị nrụpụta ụgbọ ala dị ịrịba ama na ndị na-eweta ewerela SiC MOSFET na sistemụ ụgbọ ala ha, na-enweta ego nchekwa ego nke 5– 10% dị iche na nhọrọ dabere na silicon.
N'otu aka ahụ, na chaja onboard na DC-DC ntụgharị, Ngwa SiC na-enye ohere ịchaji ngwa ngwa yana ịrụ ọrụ dị elu, na-eme ka mgbanwe gaa na njem na-adịgide adịgide.
3.2 Akụrụngwa enwere ike imeghari na grid Framework
Na fotovoltaic (PV) anyanwụ inverters, Ngwa ike SiC na-ebuli arụmọrụ ntughari site na ibelata ngbanwe na mfu njikwa, karịsịa n'okpuru obere tọn nsogbu na-emekarị na ike anyanwụ.
Nkwalite a na-ebuli nlọghachi ume n'ozuzu nke ntọala anyanwụ ma na-ewetu ihe dị jụụ chọrọ, ibelata ọnụ ahịa usoro na ịkwalite ntụkwasị obi.
Na ikuku generators, Ndị ntụgharị dabere na SiC na-emekọrịta nsonaazụ ugboro ugboro site na ndị na-emepụta ọkụ nke ọma, na-ekwe ka mma grid nchikota na ike elu àgwà.
Ọgbọ gara aga, A na-ebuga SiC na nnukwu voltaji ozugbo dị (HVDC) nnyefe usoro na siri ike-ala transformers, ebe voltaji na-adịghị arụ ọrụ ya dị elu na nkwado nchekwa thermal compact, ikesa ike dị elu yana obere mfu n'ime ebe dị anya.
Ọganihu ndị a dị mkpa maka imeziwanye ike ike ịka nká yana dabara n'ụzọ na-agbasawanye nke akụrụngwa agbasasị agbasa na nke eco-eco-friendly..
4. Ọrụ na-apụta na Oke-Gburugburu Ebe obibi na Teknụzụ Quantum
4.1 Arụ ọrụ na oke nsogbu: Igwe ikuku, Nuklia, na Ngwa Deep-Well
Ike nke SiC na-agbatị ngwa eletrọnịkị gara aga n'ime ikuku ebe ngwaahịa ọkọlọtọ dara ada.
Na mbara igwe na usoro nchebe, Ihe mmetụta SiC na ngwaọrụ eletrọnịkị na-arụ ọrụ nke ọma na oke okpomọkụ, ọnọdụ ọkụ dị elu dị nso na engines jet, ụgbọ ala ọzọ abanyeghachi, na nyocha ụlọ.
Ike ike nke radieshon ya na-eme ka ọ dị mma maka nleba anya ụlọ ọrụ eletriki yana ngwaọrụ eletrọnịkị satịlaịtị, ebe ikpughe na radieshon ionizing nwere ike imebi ngwaọrụ silicon.
N'ahịa mmanụ na gas, A na-eji nkeji nghọta dabere na SiC na ngwaọrụ mgbapu ala iji guzogide ọkwa okpomọkụ na-agabiga 300 Celsius C na gburugburu kemịkalụ na-emebi emebi, na-enye ohere ịzụta data ozugbo maka arụmọrụ mwepụ ka mma.
Ngwa ndị a na-akwalite ikike SiC ichekwa eziokwu ụkpụrụ ụlọ na ọrụ eletrik n'okpuru igwe, thermal, na nrụgide kemịkalụ na nchekasị.
4.2 Ngwakọta ozugbo n'ime Photonics na Quantum Sensing Operatings Sistemu
Ngwa eletrọnịkị oge gboo gara aga, SiC na-apụta dị ka usoro agbamume maka teknụzụ quantum n'ihi nhụta nke ntụpọ ihe na-arụ ọrụ anya.– dị ka ohere ohere na silicon ohere– nke ahụ gosipụtara fotoluminescence dabere na spine.
Enwere ike idozi ntụpọ ndị a na ọkwa okpomọkụ ụlọ, na-eme dị ka quantum bits (qubits) ma ọ bụ otu-photon emitters maka quantum mmekọrịta na iburu.
Nnukwu bandgap na ndị na-eweta ọrụ dị ala na-elekwasị anya na-eme ka oge ịdị n'otu dị ogologo, dị mkpa maka nhazi data quantum.
Ọzọkwa, SiC dakọtara na atụmatụ microfabrication, na-ekwe ka ntinye nke quantum emitters na sekit photonic na resonators.
Ngwakọta ikike nke quantum na ntinye ego azụmahịa SiC dị ka ngwaahịa pụrụ iche na-ejikọta ohere dị n'etiti sayensị quantum na injinịa ngwaọrụ bara uru..
Na nchịkọta, silicon carbide na-anọchi anya mgbanwe ọkọlọtọ na teknụzụ ọgbara ọhụrụ semiconductor, na-eji arụ ọrụ na-enweghị atụ na arụmọrụ ike, njikwa okpomọkụ, na ebe obibi anwụ ngwa ngwa.
Site na ime ka o kwe ka sistemu ike ndụ ndụ na-aga n'ihu na-aga n'ihu na nyocha na mbara ụwa na quantum, SiC na-anọgide iji kọwapụta oke nke ihe ga-ekwe omume nke ukwuu.
Onye na-ere ahịa
RBOSCHCO bụ onye na-ebubata kemịkalụ zuru ụwa ọnụ ntụkwasị obi & emeputa na ihe karịrị 12 ahụmịhe afọ n'inye kemịkalụ dị oke mma na Nanomaterials. Ụlọ ọrụ ahụ na-ebupụ n'ọtụtụ mba, dị ka USA, Canada, Europe, UAE, South Africa, Tanzania, Kenya, Egypt, Nigeria, Cameroon, Uganda, toro toro, Mexico, Azerbaijan, Belgium, Saịprọs, Czech Republic, Brazil, Chile, Argentina, Dubai, Japan, Korea, Vietnam, Thailand, Malaysia, Indonesia, Ọstrelia,Germany, France, Ịtali, Portugal wdg. Dịka onye nrụpụta mmepe nanotechnology na-eduga, RBOSCHCO na-achị ahịa. Ndị otu ọrụ ọkachamara anyị na-enye ngwọta zuru oke iji nyere aka melite arụmọrụ nke ụlọ ọrụ dị iche iche, mepụta uru, na mfe ịnagide nsogbu dị iche iche. Ọ bụrụ na ị na-achọ sic compound, biko zigara email na: [email protected]
Tags: silicon carbide,silicon carbide mosfet,mosfet sic
Akụkọ na foto niile sitere na ịntanetị. Ọ bụrụ na enwere nsogbu nwebiisinka, biko kpọtụrụ anyị n'oge ihichapụ.
Jụọ anyị ajụjụ