1. Ngaahi me'a tefito mo e kehekehe 'o e sio'ata 'o e silikoni carbide .
1.1 Ko e Fa'unga 'o e 'Atomi mo e Polytypic 'o e lavelavea .
(Silikoni Kapaiti efuefu)
Silikoni kāpaiti (SiC) is a binary substance made up of silicon and carbon atoms set up in an extremely steady covalent latticework, identified by its extraordinary hardness, fetuku mafana, mo e ngaahi koloa nofo'anga fakakomipiuta ..
Unlike conventional semiconductors such as silicon or germanium, SiC does not exist in a single crystal structure however manifests in over 250 distinctive polytypes– crystalline types that differ in the piling sequence of silicon-carbon bilayers along the c-axis.
The most highly relevant polytypes consist of 3C-SiC (kiupiki, zincblende framework), 4H-SiC, and 6H-SiC (both hexagonal), each showing subtly various digital and thermal attributes.
Among these, 4H-SiC is especially preferred for high-power and high-frequency digital gadgets as a result of its higher electron flexibility and lower on-resistance contrasted to various other polytypes.
The strong covalent bonding– comprising about 88% covalent and 12% 'ulungaanga ionic– ‘okú ne ‘omai ‘a e fefeka fakamīsini fakaofo ., ta'e ngaue fakakemikale, mo e fakafepaki ki he ngaahi maumau 'o e radiation ., 'o ngaohi 'a e SiC ke fe'unga mo e founga ngaue 'i he ngaahi 'atakai 'oku fu'u lahi.
1.2 Ngaahi 'ulungaanga faka'ilekitulonika mo e mafana .
Ko e ma'olunga faka'ilekitulonika 'o e SiC 'oku tupu ia mei hono bandgap lahi ., ‘a ia ‘oku kamata mei he . 2.3 eV (3C-SiC) ki 3.3 eV (4H-SiC), ‘oku lahi ange ‘aupito ‘i he silikoni . 1.1 eV.
'Oku hanga 'e he bandgap lahi ko 'eni 'o malava ke ngaue 'a e ngaahi gadgets SiC 'i he ngaahi tu'unga mafana 'oku ma'olunga ange 'aupito .– ʻo hangē ko e 600 ° C– 'o 'ikai ha to'utangata 'o e kau foaki intrinsic 'oku ne 'ohofi 'a e device ., ko ha fakangatangata mahu'inga 'i he ngaahi me'angaue faka'ilekitulonika 'oku makatu'unga 'i he silikoni ..
Tanaki atu, 'Oku ma'u 'e he SiC ha malohi 'o e mala'e 'uhila mahu'inga ma'olunga . (~ 3 MV/sm), fakafuofua ki he liunga hongofulu ʻo e silikoni ., 'o faka'ata 'a e ngaahi la'i drift manifinifi ange mo e ma'olunga ange 'a e maumau'i 'o e voltages 'i he ngaahi device 'o e malohi ..
Ko hono fakahoko 'o e mafana . (~ 3.7– 4.9 W/cm · K ki he 4H-SiC) ‘oku lakasi ia ‘i he kopa ., tokoni ki he dissipation mafana lelei mo hono tukuhifo 'o e fie ma'u ki he ngaahi sisitemi cooling faingata'a 'i he ngaahi polokalama 'o e malohi ma'olunga ..
Fakakau 'aki ha vave 'o e 'ilekitulonika saturation ma'olunga . (~ 2 × 10 cm/s), 'oku hanga 'e he ngaahi fale ko 'eni 'o malava ke liliu vave ange 'a e ngaahi transistors mo e diodes 'oku makatu'unga 'i he SiC ., fehangahangai mo e ngaahi voliume ma'olunga ange, pea ngaue 'aki 'a e fakahoko 'o e ivi lelei ange 'i honau ngaahi hoa ngaue silikoni ..
'Oku fokotu'u fakataha 'e he ngaahi 'ulungaanga ko 'eni 'a e SiC ko ha naunau fakava'e ki he ngaahi me'a faka'ilekitulonika 'o e malohi 'o e to'utangata hoko ., tautautefito ki he ngaahi me'alele 'uhila ., ngaahi sisitemi ivi fakafo'ou, mo e ngaahi tekinolosia 'o e vakapuna ..
( Silikoni Kapaiti efuefu)
2. Synthesis mo e langa 'o e ngaahi sio'ata 'o e silikoni Carbide 'o e tu'unga ma'olunga .
2.1 Fakalakalaka 'o e Mass Crystal 'o fakafou 'i he Fefononga'aki 'o e Kohu Fakatu'asino .
Ko hono ngaohi 'o e ma'olunga-ma'a ., 'Oku kau 'a e SiC sio'ata 'e taha 'i he ngaahi tafa'aki faingata'a taha 'o hono deployment fakatekinikale ., lahi taha koe'uhi ko hono mafana sublimation ma'olunga . (~ 2700 ° C )mo e pule'i 'o e polytype faingata'a ..
Ko e founga takimu'a ki he tupulaki lahi ko e fefononga'aki 'o e kohu fakatu'asino . (PVT) palani taumu'a, 'oku tanaki atu ki ai 'oku ui ko e founga fakalelei'i 'o Lely ., 'a ia 'oku sublimated 'a e efuefu SiC ma'olunga-ma'a 'i ha 'atakai 'o e argon 'i he mafana 'o e 'ea 'oku mahulu hake 'i he . 2200 ° C pea toe fakahū ki ha sioʻata tengaʻi ʻakau ..
Pule'i totonu 'o e ngaahi slopes 'o e mafana, tafe 'a e kasa, pea 'oku mahu'inga 'a e 'omi ke fakasi'isi'i 'a e ngaahi kovi hange ko e micropipes ., ngaahi fetukutuku, mo e ngaahi tanaki atu polytype 'oku ne fakasi'isi'i 'a e ola lelei 'o e device ..
Neongo ‘a e ngaahi fakalakalaka ., 'oku hokohoko atu 'a e tupulaki 'o e SiC crystals ke tuai .– faʻa 0.1 ki 0.3 mm/houa– 'o ngaohi 'a e founga 'o e ivi-lahi mo pricey 'i hono fakafehoanaki ki he ngaohi 'o e silicon ingot ..
Ko e fakatotolo hokohoko 'oku fakatefito ia 'i hono fakalahi 'o e orientation 'o e tenga'i 'akau ., feongoongoi 'o e faito'o konatapu, mo e fokotu'utu'u 'o e crucible ke fakalahi 'a e tu'unga lelei 'o e sio'ata 'o e tumutumu mo e scalability ..
2.2 Fakahu 'o e la'i Epitaxial mo e ngaahi substratums 'o e me'angaue-mateuteu
Mo e ngaohi 'o e me'angaue fakakomipiuta, 'oku fakalahi ha la'i epitaxial 'o e SiC 'i he substratum lahi 'o faka'aonga'i 'a e kemikale 'o e kohu 'o e deposition . (CVD), 'oku fa'a ngaue'aki 'a e silane . (SiH 4) mo e lp . (C 3 H VALU .) ko e kau mu'omu'a 'i ha ambience 'o e haitoloseni ..
Kuo pau ke fakahaa'i 'e he la'i epitaxial ko 'eni 'a e mapule'i totonu 'o e density ., fakasi'isi'i 'a e density 'o e kovi, mo e faito'o konatapu 'oku fakataumu'a . (mo e naitoloseni ki he n-fa'ahinga pe 'aluminiume mamafa ma'ama'a ki he p-fa'ahinga .) ke fa'u 'a e ngaahi vahenga malohi 'o e ngaahi me'angaue 'o e malohi hange ko e MOSFETs mo e Schottky diodes ..
Ko e ta'efa'atatau 'o e latticework 'i he vaha'a 'o e substratum mo e la'i epitaxial ., fakataha mo e toutou mafasia mei he ngaahi kehekehe 'o e tupulaki 'o e mafana ., 'e lava ke 'oatu 'a e ngaahi hala 'o e piling mo e dislocations 'o e sikulu 'oku ne uesia 'a e falala'anga 'o e me'angaue ..
Kuo fakalakalaka 'i he-situ 'a e vakai'i mo e founga 'o e optimization kuo mo'oni 'a e lahi 'o e fakasi'isi'i 'o e densities 'o e hala ., 'o 'ai ke malava ki he pisinisi 'o e ngaohi 'o e ngaahi me'angaue SiC ma'olunga-ngaue mo e ngaahi mo'ui fakangaue loloa ..
Tānaki atu ki ai, ko e fakalakalaka 'o e ngaahi founga ngaue 'oku fe'unga mo e silikoni .– hange ko e etching 'oku momoko kakato ., fakatolonga 'o e 'aione, mo e oxidation 'o e mafana ma'olunga .– kuo tokoni ki he fakataha'i ki he ngaahi laine ngaohi'anga semiconductor 'oku lolotonga 'i ai ..
3. Ngaahi polokalama 'i he ngaahi me'angaue faka'ilekitulonika 'o e malohi mo e fakalelei'i 'o e malohi .
3.1 Ma'olunga-lelei 'a e liliu 'o e malohi mo e 'uhila 'o e fe'ave'aki
Kuo hoko mo'oni 'a e silicon carbide ko ha naunau makatu'unga 'i he ngaahi me'angaue faka'ilekitulonika 'o e malohi fakaonopooni ., 'a ia 'oku liliu ai 'ene malava ke liliu 'i he ngaahi tu'o lahi ma'olunga mo e si'isi'i 'aupito 'a e mole 'oku liliu totonu ki he size si'isi'i ange ., maʻamaʻa ange, mo e ngaahi sisitemi falala'anga lahi ange ..
'I he ngaahi me'alele 'uhila . (EVs), SiC-fakava'e inverters liliu 'a e malohi 'o e DC 'o e maka ki he 'ea fakamokomoko ki he misini 'uhila ., lele 'i he ngaahi tu'o lahi 'o hange ko e . 100 kHz– fakaofo ange 'i he silikoni-fakava'e inverters .– fakasi'isi'i 'a e lahi 'o e ngaahi konga 'oku 'ikai ke ngaue hange ko e inductors mo e capacitors ..
'Oku iku 'eni ki he fakalahi 'o e matolu 'o e malohi ., fakalahi faka'uli kehekehe, mo e fakalahi 'o e pule'i 'o e mafana ., tokanga fakahangatonu ki he ngaahi fakafe'atungia'i mahu'inga 'i he sitaila EV ..
Kuo to'o 'e he ngaahi kautaha ngaohi me'alele mahu'inga mo e kau foaki 'a e SiC MOSFETs 'i he'enau ngaahi sisitemi drivetrain ., a'usia 'a e ngaahi fakahaofi fakapa'anga 'o e malohi 'o e 5 .– 10% fakafehoanaki ki he ngaahi fili makatu'unga 'i he silikoni ..
Tatau, 'i he ngaahi charger 'i he vakapuna mo e ngaahi liliu DC-DC ., SiC gadgets faka'ata 'a e totongi vave ange 'aupito mo e fakahoko ngaue ma'olunga ange ., fakavave'i 'a e liliu ki he fefononga'aki tu'uloa ..
3.2 Ngaahi Ma'u'anga Tokoni Fakafo'ou mo e Fa'unga 'o e Grid
'I he 'ata 'o e 'ata (PV) ngaahi meʻa liliu laʻā, SiC ngaahi konga 'o e malohi boost 'a e fakahoko 'o e liliu 'aki hono fakasi'isi'i 'o e fesuia'aki mo e mole 'o e conduction ., tautautefito ki he lalo ngaahi palopalema toni konga 'oku angamaheni 'i he fakatupu 'o e ivi 'o e la'aa ..
'Oku hiki hake 'e he fakalahi ko 'eni 'a e ivi fakalukufua 'o e setups 'o e la'aa mo e fakasi'isi'i 'a e ngaahi fie ma'u 'o e cooling ., fakasi'isi'i 'a e totongi 'o e sisitemi mo fakalahi 'a e falala'anga ..
'I he ngaahi misini fakatupu 'o e matangi ., SiC-fakava'e converters fehangahangai mo e ola 'o e tu'o lahi kehekehe mei he generators 'a e lahi ange 'a e ola lelei ., 'o faka'ata 'a e fakataha'i lelei ange 'o e grid mo e malohi 'o e tu'unga ma'olunga ..
To'utangata kuohili, 'Oku fakahoko 'a e SiC 'i he ma'olunga-voltage fakahangatonu 'oku 'i ai . (HVDC) ngaahi sisitemi fetuku mo e ngaahi liliu fefeka-tu'unga, 'a ia 'oku ma'olunga ai hono voliume malfunction mo e poupou malu'i 'o e mafana 'o e compact ., tufaki'anga ivi ma'olunga-malava mo e si'isi'i taha 'o e mole 'i he mama'o.
'Oku mahu'inga 'a e ngaahi fakalakalaka ko 'eni ki hono fakalelei'i 'o e motu'a 'o e ngaahi grids 'o e ivi mo e fe'unga mo e vahevahe fakalahi 'o e ngaahi ma'u'anga tokoni movetevete mo e fakataimi 'o e 'ea-fakakaume'a ..
4. Ngaahi Fatongia 'oku 'asi hake 'i he Extreme-'Atakai mo e ngaahi tekinolosia 'o e Quantum .
4.1 Ngaue 'i he Ngaahi Palopalema Lahi: Vakapuna, Niukilia, mo e Ngaahi Ngāueʻaki ʻo e Deep-Well .
Ko e robustness 'o e SiC 'oku ne fakaloloa 'a e ngaahi me'a faka'ilekitulonika 'o e kuohili ki he ngaahi 'atakai 'oku 'ikai lava ai 'a e ngaahi koloa angamaheni ..
'I he aerospace mo e ngaahi sisitemi malu'i ., SiC sensors mo e ngaahi me'angaue faka'ilekitulonika 'oku nau ngaue totonu 'i he ma'olunga-mafana ., ngaahi tu'unga 'o e radiation ma'olunga ofi ki he ngaahi misini vakapuna, ngaahi loli toe hū mai, mo e ngaahi probes 'o e loki ..
'Oku hanga 'e hono radiation solidity 'o lelei taha ki he 'atomi 'o e ivi 'o e vakai'i mo e ngaahi me'angaue faka'ilekitulonika 'o e satelaite ., 'a ia 'e lava ke fakavaivai'i ai 'e he 'asi ki he radiation ionizing 'a e ngaahi me'angaue silikoni ..
'I he maketi lolo mo e kasa ., 'Oku faka'aonga'i 'a e ngaahi 'iuniti 'o e ongo'i 'oku makatu'unga 'i he SiC 'i he ngaahi me'angaue vili 'o e downhole ke matu'uaki 'a e ngaahi tu'unga 'o e mafana 'oku 'alu 'o fakalaka atu 'i he . 300 ° C mo e ngaahi 'atakai kemikale corrosive ., faka'ata 'a e fakatau 'o e fakamatala taimi mo'oni ki hono fakalelei'i 'o e fakahoko 'o e to'o.
Ko e ngaahi polokalama ko ‘eni leverage ‘a e malava ‘a e SiC ke tauhi ‘a e faitotonu faka’ākiteki mo e ngaue ‘uhila ‘i he lalo fakamisini ., mafana, mo e kemikale ‘a e mafasia mo e hoha‘a ..
4.2 Fakataha'i totonu ki he Photonics mo e ngaahi sisitemi ngaue 'o e Quantum Sensing .
Ngaahi me'angaue faka'ilekitulonika fakakalasi 'o e kuohili ., 'Oku 'asi hake 'a e SiC ko ha founga fakalotolahi ki he ngaahi tekinolosia quantum koe'uhi ko e 'asi 'o e ngaahi fehalaaki 'o e me'a 'oku ngaue optically .– hange ko e ngaahi lakanga 'ata'ataa mo e ngaahi lakanga 'ata'ataa 'o e silikoni .– 'oku ne fakahaa'i 'a e spin-fakafalala 'a e photoluminescence.
'E lava ke fakatonutonu 'a e ngaahi kovi ko 'eni 'i he tu'unga 'o e mafana 'o e loki ., ngaue ko e ngaahi konga quantum (kupiti) pe emitters 'o e photon 'e taha ki he fetu'utaki 'a e quantum mo e to'o hake ..
Ko e bandgap lahi mo e ma'ulalo 'o e tokanga 'a e tokotaha 'oku ne 'omi 'a e sevesi 'oku ne faka'ata 'a e taimi coherence 'o e spin loloa ., mahu'inga ki he ngaue'aki 'o e fakamatala quantum.
Tanaki atu, 'Oku fe'unga 'a e SiC mo e ngaahi founga microfabrication ., 'o faka'ata 'a e fakataha'i 'o e emitters 'o e quantum ki he ngaahi sēketi photonic mo e resonators ..
Ko e fefiofi ko 'eni 'o e malava 'o e quantum mo e ngaahi tu'unga scalability fakakomesiale SiC ko ha koloa makehe 'oku ne fakafehokotaki 'a e feitu'u 'i he vaha'a 'o e saienisi quantum tefito mo e 'enisinia 'o e device 'aonga ..
Ko hono fakanounou ., 'Oku tu'u 'a e silikoni carbide ki ha liliu tu'unga 'i he semiconductor tekinolosia fakaonopooni ., faka'aonga'i 'a e fakahoko ngaue ta'efakatataua 'i he ola lelei 'o e malohi ., pule'i 'o e mafana, mo e tu'uloa faka'ekolosia ..
Mei hono 'ai ke malava 'a e ngaahi sisitemi ivi lanumata ange ki hono fakatolonga 'o e fekumi 'i he 'atakai mo e ngaahi mamani quantum ., 'Oku kei SiC ke redefine 'a e ngaahi fakangatangata 'o e me'a 'oku ma'olunga 'a e malava ..
Tokotaha fakatau atu
Ko e RBOSCHCO ko ha kautaha falala'anga fakamamani lahi 'o e ngaahi naunau kemikale . & ngaohi mo e 'olunga 'i he 12 ta'u 'o e a'usia 'i hono 'oatu 'o e ngaahi kemikale super ma'olunga-lelei mo e Nanomaterials .. 'Oku fakatau atu 'e he kautaha ki he ngaahi fonua lahi ., hange ko USA ., Kānata, ʻIulope, UAE, ʻAfilika Tonga, Tanisania, Kenia, ʻIsipite, Naisīlia, Kameluni, ʻUkanita, Mui pipi, Mekisikou, ʻAsepaiasi, Pelisiume, Saipalo, Lepupilika Seki, Palāsila, Silē, ʻĀsenitiná, Dubai, Siapani, Kōlea, Vietinami, Tailení, Maleisia, ʻInitonēsia, ʻAositelēlia,Siamane, Falanisē, 'Ītali, Potukali etc .. Ko ha tokotaha ngaohi fakalakalaka 'o e nanotechnology 'oku takimu'a ., 'Oku pule'i 'e he RBOSCHCO 'a e maketi .. 'Oku 'omi 'e he'etau timi ngaue fakapalofesinale 'a e ngaahi fakalelei'anga haohaoa ke tokoni ki hono fakalelei'i 'o e ola lelei 'o e ngaahi ngaue'anga kehekehe ., fakatupu mahu'inga, pea faingofua ke fekuki mo e ngaahi pole kehekehe .. Kapau 'oku ke kumi ki he . sic fakataha'i, kataki 'o 'ave ha'o 'imeili ki he: [email protected]
Tags: silikoni kāpaiti,silikoni kāpaiti mosfet,mosfeti sic
Ko e ngaahi fakamatala mo e ngaahi fakatātā kotoa pē mei he ʻInitanetí .. Kapau 'oku 'iai ha ngaahi me'a 'oku fekau'aki mo e totonu pulusi ., kataki fetu'utaki mai taimi totonu ke tamate'i ..
Faka'eke'eke mai