1. Ny endri-javatra fototra sy ny karazana Crystallographic amin'ny Silicon Carbide
1.1 Ny firafitry ny atomika sy ny fahasarotan'ny polytypic
(Silicon Carbide Powder)
Silicon carbide (sento) dia akora mimari-droa vita amin'ny silisiôma sy atôma karbônina napetraka ao anatin'ny lattice covalent tsy miovaova., fantatra amin'ny hamafiny miavaka, conductivity mafana, ary trano fonenana nomerika.
Tsy toy ny semiconductor mahazatra toy ny silisiôma na germanium, Ny SiC dia tsy misy amin'ny rafitra kristaly tokana fa miseho mihoatra 250 polytypes miavaka– karazana kristaly izay tsy mitovy amin'ny filaharan'ny silisiôna-karbonina bilayers miaraka amin'ny c-axis.
Ny polytypes manan-danja indrindra dia misy ny 3C-SiC (toratelo, rafitra zincblende), 4H-SiC, ary 6H-SiC (samy hexagonal), samy mampiseho toetra nomerika sy mafana isan-karazany.
Anisan'ireny, 4Ny H-SiC dia tiana indrindra ho an'ny gadget nomerika mahery vaika sy avo lenta noho ny fahaizany elektronika avo lenta sy ny fanoherana ambany kokoa mifanohitra amin'ny polytypes hafa..
Ny fatorana covalent matanjaka– ahitana ny 88% covalent ary 12% toetra ionic– manome hamafin'ny mekanika miavaka, simika inertness, ary ny fanoherana ny fahasimban'ny taratra, manao SiC mety amin'ny fomba fiasa amin'ny tontolo tafahoatra.
1.2 Toetra elektronika sy mafana
Ny fahamboniana elektronika an'ny SiC dia avy amin'ny banga midadasika, izay manomboka amin'ny 2.3 eV (3C-SiC) ny 3.3 eV (4H-SiC), lehibe kokoa noho ny silisiôma 1.1 eV.
Ity banga lehibe ity dia ahafahan'ny gadget SiC miasa amin'ny haavon'ny mari-pana ambony kokoa– araka ny 600 ° C– tsy misy taranaka mpamatsy intrinsic mameno ny fitaovana, faneriterena lehibe amin'ny fitaovana elektronika mifototra amin'ny silisiôma.
koa, Ny SiC dia manana tanjaky ny sehatra elektrika lehibe (~ 3 MV/cm), tokony ho avo folo heny noho ny silisiôma, ahafahan'ny sosona manify manify kokoa sy manapotika ny voltase avo kokoa amin'ny fitaovana herinaratra.
Ny conductivity mafana azy (~ 3.7– 4.9 W/cm · K ho an'ny 4H-SiC) mihoatra ny varahina, manampy amin'ny fanaparitahana hafanana mahomby sy fampidinana ny fepetra takiana amin'ny rafitra fampangatsiahana be pitsiny amin'ny fampiharana mahery vaika.
Ampidirina amin'ny hafainganam-pandehan'ny elektronika saturation ambony (~ 2 × 10 ⁷ sm/s), Ireo tranobe ireo dia ahafahan'ny transistors sy diodes miorina amin'ny SiC hiova haingana kokoa, miady amin'ny voltages avo kokoa, ary miasa miaraka amin'ny fahombiazan'ny angovo tsara kokoa noho ny silisiôma mitovy aminy.
Ireo toetra ireo dia miara-mametraka ny SiC ho fitaovana fototra ho an'ny elektronika herinaratra amin'ny taranaka manaraka, indrindra amin'ny fiara elektrika, rafitra angovo azo havaozina, ary ny teknolojia aerospace.
( Silicon Carbide Powder)
2. Synthesis sy fananganana kristaly silika karbida avo lenta
2.1 Fampandrosoana kristaly faobe amin'ny alàlan'ny fitaterana etona ara-batana
Ny famokarana ny fahadiovana avo, Ny SiC kristaly tokana dia anisan'ny lafiny sarotra indrindra amin'ny fametrahana azy ara-teknika, indrindra noho ny hafanana sublimation ambony (~ 2700 ° C )ary fanaraha-maso polytype sarotra.
Ny teknika voalohany amin'ny fitomboana betsaka dia ny fitaterana etona ara-batana (PVT) tetika, antsoina koa hoe fomba Lely novaina, izay ny vovon'ny SiC madio indrindra dia arotsaka ao anaty atmosfera argon amin'ny hafanana mihoatra ny hafanana 2200 ° C ary averina apetraka amin'ny kristaly voa.
Fanaraha-maso marina ny tehezan'ny maripana, mivezivezy entona, ary zava-dehibe ny fanerena mba hampihenana ny lesoka toy ny micropipe, dislocations, ary polytype fanampiny izay manimba ny fahombiazan'ny fitaovana.
Na dia eo aza ny fandrosoana, ny tahan'ny fitomboan'ny kristaly SiC dia mitohy miadana– matetika 0.1 ny 0.3 mm/h– manao ny fizotran'ny angovo-mahery sy lafo raha oharina amin'ny famokarana silisiôma ingot.
Ny fikarohana mitohy dia mifantoka amin'ny fanatsarana ny orientation voa, firindrana doping, ary ny fametrahana crucible hanatsarana ny kalitao sy ny scalability kristaly.
2.2 Fametrahana sosona epitaxial sy substrate efa vonona amin'ny fitaovana
Ho an'ny fanamboarana fitaovana nomerika, misy sosona epitaxial manify amin'ny SiC dia miitatra amin'ny substrate betsaka amin'ny fampiasana fandroahana etona simika (CVD), matetika mampiasa silane (SiH ₄) ary lp (C ₃ H VALO) toy ny mpialoha lalana amin'ny atmosfera hidrôzenina.
Ity sosona epitaxial ity dia tsy maintsy mampiseho fifehezana ny hakitroky marina, mihena ny hakitroky ny kilema, ary doping namboarina (miaraka amin'ny nitrogen ho an'ny n-karazana na aluminium maivana ho an'ny p-karazana) mba hamoronana faritra mavitrika amin'ny fitaovana herinaratra toy ny MOSFET sy Schottky diodes.
Ny tsy fitovian'ny lattice eo anelanelan'ny substratum sy ny sosona epitaxial, miaraka amin'ny adin-tsaina miverimberina avy amin'ny fahasamihafan'ny fitomboan'ny hafanana, dia afaka maneho ny fahadisoam-panantenana sy ny fikorontanan'ny visy izay misy fiantraikany amin'ny fahamendrehan'ny fitaovana.
Ny fanaraha-maso an-toerana sy ny fanatsarana ny fizotrany dia tena nampihena be ny haben'ny lesoka, ahafahana mamokatra fitaovana SiC mahomby amin'ny asa maharitra mandritra ny androm-piainany.
Ankoatry ny, ny fandrosoana ny fomba fanodinana silisiôma mifanentana– toy ny fanosotra maina tanteraka, implantation ion, ary oxidation avo lenta– dia nanampy tamin'ny fampifangaroana amin'ny tsipika famokarana semiconductor efa misy.
3. Fampiharana ao amin'ny Power Electronic Devices and Energy Solution
3.1 Fiovam-pahefana avo lenta sy fivezivezena herinaratra
Ny karbida silikônina dia nanjary fitaovana fototra amin'ny fitaovana elektronika matanjaka ankehitriny, izay ny fahafahany mifamadika amin'ny onjam-peo avo miaraka amin'ny fatiantoka kely dia kely dia midika hoe habe kely kokoa, maivana, ary rafitra azo antoka fanampiny.
Amin'ny fiara elektrika (EVs), Ny inverters miorina amin'ny SiC dia manova ny herin'ny bateria DC ho rivotra ho an'ny motera elektrika, mihazakazaka amin'ny frequencies betsaka toy ny 100 kHz– mihoatra noho ny inverters mifototra amin'ny silisiôma– mampihena ny haben'ny ampahany passive toy ny inductors sy capacitors.
Izany dia miteraka ny hatevin'ny hery nohatsaraina, isan-karazany mitondra fiara, ary fanatsarana ny fitantanana mafana, mivantana manatrika ireo sakana lehibe amin'ny fomba EV.
Ireo mpanamboatra fiara sy mpamatsy fiara lehibe dia naka ny SiC MOSFET tamin'ny rafitry ny drivetrain, fanatontosana ny fitsitsiana ara-bola 5– 10% mifanohitra amin'ny safidy mifototra amin'ny silisiôma.
Toy izany koa, amin'ny charger onboard sy mpanova DC-DC, Ny gadget SiC dia mamela famandrihana haingana kokoa sy fampisehoana ambony kokoa, manafaingana ny tetezamita mankany amin'ny fitaterana maharitra.
3.2 Loharano azo havaozina sy Framework Grid
Amin'ny photovoltaic (PV) solar inverters, SiC power components boost conversion performance by reducing switching and conduction losses, especially under partial tons problems common in solar power generation.
This enhancement raises the general energy return of solar setups and lowers cooling requirements, reducing system prices and enhancing reliability.
In wind generators, SiC-based converters deal with the variable frequency outcome from generators a lot more effectively, allowing better grid combination and power high quality.
Past generation, SiC is being deployed in high-voltage direct existing (HVDC) transmission systems and solid-state transformers, where its high malfunction voltage and thermal security support compact, high-capacity power distribution with minimal losses over fars away.
Tena ilaina ireo fandrosoana ireo amin'ny fanatsarana ny tambazotran'ny herinaratra efa antitra sy ny fampifanarahana ny ampahany mitombo amin'ny loharanon-karena miparitaka sy ara-tontolo iainana..
4. Andraikitra mipoitra eo amin'ny tontolo iainana Extreme sy Quantum Technologies
4.1 Operation amin'ny olana faran'izay mafy: Aerospace, nokleary, ary Applications Deep-Well
Ny tanjaky ny SiC dia manitatra ny elektronika taloha ho lasa atmosfera izay tsy mahomby ny vokatra mahazatra.
Ao amin'ny aerospace sy ny rafitra fiarovana, Ny sensor SiC sy ny fitaovana elektronika dia miasa tsara amin'ny hafanana avo, fepetra taratra avo akaikin'ny motera jet, kamiao miditra indray, ary probes efitra.
Ny hamafin'ny taratra azy dia mahatonga azy io ho tsara indrindra amin'ny fanaraha-maso ny tobim-pamokarana atomika sy ny fitaovana elektronika zanabolana, izay mety hampihena ny fitaovana silisiôma ny fiposahan'ny taratra ionizing.
Eo amin’ny tsenan-tsolika sy entona, Ny singam-pandrenesana mifototra amin'ny SiC dia ampiasaina amin'ny fitaovana fandavahana ambany lavaka mba hanoherana ny haavon'ny hafanana mihoatra 300 ° C sy tontolo simika manimba, mamela ny fividianana angon-drakitra amin'ny fotoana tena izy mba hanatsara ny fahombiazan'ny fanesorana.
Ireo fampiharana ireo dia mampiasa ny fahaizan'ny SiC hitahiry ny fahamarinan'ny maritrano sy ny fiasan'ny herinaratra eo ambanin'ny mekanika, mafana, ary adin-tsaina sy fanahiana simika.
4.2 Mitambatra avy hatrany ao amin'ny Rafitra fiasana Photonics sy Quantum Sensing
Fitaovana elektronika klasika taloha, SiC dia mipoitra ho rafitra mamporisika ny teknolojia quantum noho ny fahitana ny lesoka optique active.– toy ny divacancies sy ny vacances silisiôma– izay mampiseho photoluminescence miankina amin'ny spin.
Ireo kilema ireo dia azo amboarina amin'ny haavon'ny mari-pana, miasa toy ny quantum bits (qubits) na mpanondrana fotona tokana ho an'ny fifaneraserana sy fanangonana.
Ny elanelana midadasika sy ny fifantohana amin'ny mpanome tolotra ambany dia mamela ny fotoana firindran'ny fihodinana lava, tena ilaina amin'ny fanodinana data quantum.
koa, Ny SiC dia mifanaraka amin'ny paikady microfabrication, mamela ny fampidirana ny quantum emitters ho photonic circuits sy resonators.
Ity fifangaroan'ny fahaiza-manaon'ny quantum sy ny scalability ara-barotra ity dia mametraka SiC ho vokatra manokana mampifandray ny habaka eo anelanelan'ny siansa quantum fototra sy ny injeniera fitaovana ilaina..
Raha fintinina, Ny karbida silisiôna dia mijoro ho an'ny fanovana mahazatra amin'ny teknolojia maoderina semiconductor, mampiasa ny fahombiazan'ny hery tsy manam-paharoa, fitantanana mafana, ary ny faharetan'ny tontolo iainana.
Avy amin'ny fanomezana fahafaham-po ny rafitra angovo maitso ka hatramin'ny fanohizana ny fikarohana eny amin'ny habakabaka sy ny tontolon'ny quantum, SiC dia mijanona amin'ny famaritana ny fetran'ny zavatra azo atao.
Mpivarotra
RBOSCHCO dia mpamatsy akora simika manerantany azo itokisana & mpanamboatra manana mihoatra 12 traikefa an-taonany amin'ny fanomezana simika sy Nanomaterials avo lenta. Manondrana any amin'ny firenena maro ny orinasa, toy ny USA, Kanada, Eoropa, Emira Arabo Mitambatra, Afrika Atsimo, Tanzania, Kenya, EJIPTA, Nizeria, CAMEROUN, Oganda, vorontsiloza, Meksika, AZERBAÏDJAN, BELZIKA, SIPRA, Repoblika Tcheky, BREZILA, Shily, ARZANTINA, Dubai, Japana, Korea, i Vietnam, TAILANDY, Malezia, Indonezia, AOSTRALIA,Alemaina, Frantsa, ITALIA, Portugal etc. Amin'ny maha-mpitarika ny nanotechnology mpanamboatra fampandrosoana, RBOSCCO no manjaka amin'ny tsena. Ny ekipanay miasa matihanina dia manome vahaolana tonga lafatra hanampiana amin'ny fanatsarana ny fahombiazan'ny indostria isan-karazany, mamorona sanda, ary mora miatrika fanamby isan-karazany. Raha mitady ianao sic fitambarana, alefaso mailaka azafady: [email protected]
Tags: silisiôma carbide,silisiôma carbide mosfet,mosfet sic
Ny lahatsoratra sy sary rehetra dia avy amin'ny Internet. Raha misy olana momba ny zon'ny mpamorona, azafady mba mifandraisa aminay amin'ny fotoana hamafa.
Manontany anay