Konprann lavi ki sot pase a nan carbure Silisyòm!
Jan 16, 2024
Silisyòm carbure (SiC) se fonn nan tanperati ki wo nan yon gwo founo dife lè l sèvi avèk sab kwatz, coke petwòl (oswa coke chabon), ak bato bwa kòm matyè premyè. Silisyòm carbure tou egziste nan lanati kòm yon mineral ra, moissanite. Silisyòm carbure yo rele tou moissanite. Pami kontanporen ki pa oksid gwo teknoloji materyèl bwit refractory tankou C, N, ak B, carbure Silisyòm se youn ki pi lajman itilize ak ekonomik. Li ka rele sab Emery oswa sab refractory.

1. Lavi ki sot pase ak prezan nan carbure Silisyòm
Akòz pwopriyete chimik ki estab li yo, segondè konduktiviti tèmik, ti koyefisyan ekspansyon tèmik, ak bon rezistans mete, carbure Silisyòm gen anpil lòt itilizasyon anplis ke yo te itilize kòm yon abrazif, tankou kouch poud carbure Silisyòm ak yon pwosesis espesyal sou miray anndan an. turbine roue oswa blòk silenn, li ka amelyore rezistans mete li yo ak pwolonje lavi sèvis li yo pa 1 a 2 fwa; avanse materyèl refractory te fè nan li se chòk tèmik rezistan, ti nan gwosè, limyè nan pwa, segondè nan fòs, e li gen bon efè ekonomize enèji. Karbid Silisyòm ba-klas (ki gen apeprè 85% SiC) se yon deoksidan ekselan. Li ka akselere asye, fasilite kontwòl konpozisyon chimik, ak amelyore kalite asye. Anplis de sa, carbure Silisyòm tou se lajman ki itilize nan pwodiksyon an nan baton carbure Silisyòm pou eleman chofaj elektrik.
Silisyòm carbure se trè difisil, ak yon dite Mohs nan 9.5, dezyèm sèlman nan dyaman ki pi di nan mond lan (nivo 10). Li gen ekselan konduktiviti tèmik, se yon semiconductor, epi li ka reziste oksidasyon nan tanperati ki wo.
Tablo istwa carbure Silisyòm
| 1905 | Silisyòm carbure dekouvri nan meteyorit pou premye fwa |
| 1907 | Premye silikon carbure kristal limyè-emisyon dyod la fèt |
| 1955 | Yon gwo dekouvèt nan teyori ak teknoloji, LELY pwopoze konsèp nan k ap grandi bon jan kalite karbonizasyon, e depi lè sa a SiC te konsidere kòm yon materyèl elektwonik enpòtan. |
| 1958 | Premye Konferans Mondyal Silisyòm Carbide te fèt nan Boston pou echanj akademik yo |
| 1978 | Nan ane 1960 yo ak ane 1970 yo, ansyen Inyon Sovyetik te fè rechèch sou carbure Silisyòm. Pa 1978, pirifikasyon grenn jaden ak metòd kwasans "LELY amelyore teknoloji" te premye adopte. |
| 1987-prezante | Yon liy pwodiksyon carbure Silisyòm te etabli ki baze sou rezilta rechèch CREE a, ak founisè yo te kòmanse bay baz komèsyalize carbure Silisyòm. |
2. Karakteristik avantaje nan aparèy carbure Silisyòm
Silisyòm carbure (SiC) se kounye a materyèl ki pi matirite semiconductor wide-bandgap. Peyi atravè mond lan bay gwo enpòtans nan rechèch la nan SiC epi yo te envesti yon anpil nan mendèv ak resous materyèl nan devlopman aktif. Etazini, Ewòp, Japon, elatriye se pa sèlman Plan rechèch korespondan yo te formul nan nivo nasyonal la, ak kèk gran elektwonik entènasyonal yo te envesti tou lou nan devlopman nan aparèy semi-conducteurs carbure Silisyòm.
Konpare ak Silisyòm òdinè, eleman ki itilize carbure Silisyòm gen karakteristik sa yo:
Karakteristik segondè-vòltaj:
Aparèy carbure Silisyòm yo se 10 fwa rezistans vòltaj nan aparèy Silisyòm ekivalan.
Rezistans vòltaj nan tib Schottky carbure Silisyòm ka rive nan 2400V.
Tib efè jaden Silisyòm carbure ka kenbe tèt ak vòltaj dè dizèn de milye de vòlt, ak rezistans sou-eta yo pa trè gwo.

Karakteristik frekans segondè:

Karakteristik segondè-tanperati:
Jodi a, lè materyèl Si yo fèmen nan limit pèfòmans teyorik la, aparèy pouvwa SiC yo te toujou konsidere kòm "aparèy ideyal" epi yo trè antisipe akòz vòltaj segondè kenbe tèt ak yo, pèt ki ba, efikasite segondè ak lòt karakteristik. Sepandan, konpare ak aparèy materyèl SiC anvan yo, balans ki genyen ant pèfòmans ak pri nan aparèy pouvwa SiC ak demann yo pou gwo teknoloji yo pral vin kle nan si wi ou non aparèy pouvwa SiC ka vrèman vin popilè.

Kounye a, aparèy carbure Silisyòm ki ba-pouvwa te antre nan etap pwodiksyon aparèy pratik nan laboratwa a. Koulye a, pri a nan gauf carbure Silisyòm se toujou relativman wo, epi yo menm tou yo gen anpil domaj. Atravè rechèch ak devlopman kontinyèl, li espere ke aparèy carbure Silisyòm pral domine mache aparèy pouvwa a pa alantou 2010. Men, sa a se pa ka a.
3. Ki sitiyasyon aktyèl devlopman nan aparèy carbure Silisyòm?
1. Paramèt teknik: Pou egzanp, vòltaj la dyòd Schottky ogmante soti nan 250 vòlt nan plis pase 1, 000 vòlt, zòn nan chip se pi piti, men aktyèl la se sèlman kèk dizèn de ampè. Tanperati fonksyònman an ogmante a 180 degre, ki se lwen entwodiksyon de 600 degre. Gout vòltaj la se menm plis satisfezan, li pa diferan de materyèl Silisyòm, ak gout nan vòltaj pi devan segondè dwe rive nan 2V.
2. Pri sou mache: apeprè 5 a 6 fwa sa a nan manifakti materyèl Silisyòm.
4. Ki difikilte ki genyen nan devlopman carbure Silisyòm (SiC) aparèy?Pwoblèm nan devlopman nan aparèy carbure Silisyòm se pa konsepsyon prensip chip la, espesyalman konsepsyon estrikti chip la. Li pa difisil pou rezoud li. Difikilte pou la se nan reyalize pwosesis fabrikasyon estrikti chip la. Egzanp yo se jan sa a: 1. Micropipe defo dansite gaufrèt carbure Silisyòm. 2. Efikasite epitaxial pwosesis la ba. 3. Pwosesis dopaj la gen kondisyon espesyal.
4. Pwodiksyon kontak ohmik. 5. Tanperati rezistans materyèl sipò.
Pi wo a se jis kèk egzanp, se pa tout. Genyen toujou anpil pwoblèm pwosesis ki pa gen okenn solisyon ideyal, tankou Silisyòm carbure semiconductor sifas tranche pwosesis la, pwosesis pasivasyon tèminal, ak enpak la nan eta a koòdone nan kouch oksid pòtay la sou estabilite alontèm nan aparèy MOSFET carbure Silisyòm. Èske endistri a deja rive nan yon konsansis? Konklizyon konsistan, elatriye, te anpil anpeche devlopman rapid nan aparèy pouvwa Silisyòm carbure.
5. Devlopman BECA de aplikasyon prensipal jaden Silisyòm carbure
Kounye a, twazyèm jenerasyon materyèl semi-conducteurs ap lakòz yon revolisyon nan enèji pwòp ak yon nouvo jenerasyon teknoloji enfòmasyon elektwonik. Kit se ekleraj, aparèy nan kay la, ekipman elektwonik konsomatè, nouvo machin enèji, gri entelijan, oswa founiti militè, semi-conducteurs pèfòmans segondè sa yo se Materyèl yo nan gwo demann. Dapre devlopman twazyèm jenerasyon semi-conducteurs, aplikasyon prensipal li yo se ekleraj semi-conducteurs, pouvwa aparèy elektwonik, lazè ak detektè, ak kat lòt jaden.
1. Semiconductor ekleraj
Pami kat jaden aplikasyon yo, endistri ekleraj semi-conducteurs devlope pi rapid e li te fòme yon echèl endistri dè dizèn de milya de dola.
2. Pouvwa aparèy elektwonik
Nan jaden an nan elektwonik pouvwa, aplikasyon an nan semi-conducteurs bandgap lajè te jis kòmanse, ak gwosè mache a se sèlman kèk santèn milyon dola ameriken. Aplikasyon li se sitou konsantre nan jaden an nan ekipman militè dènye kri epi li piti piti elaji nan jaden an sivil.
3. Lazè ak detektè
Nan jaden an nan aplikasyon pou lazè ak detektè, lazè ki baze sou GaN ka kouvri yon ranje lajè spectre ak reyalize fabrikasyon an nan lazè ble, vèt, ak iltravyolèt ak deteksyon iltravyolèt.
4. Lòt aplikasyon
Nan domèn rechèch dènye kri, semi-conducteurs bandgap lajè ka itilize nan selil solè, biosensors, medya pwodiksyon idwojèn ki baze sou dlo, ak lòt aplikasyon émergentes. Kounye a, zòn cho sa yo toujou nan etap rechèch ak devlopman nan laboratwa.
Kounye a, twazyèm jenerasyon materyèl semi-conducteurs ap lakòz yon revolisyon nan enèji pwòp ak yon nouvo jenerasyon teknoloji enfòmasyon elektwonik. Kit se ekleraj, aparèy nan kay la, ekipman elektwonik konsomatè, nouvo machin enèji, gri entelijan, oswa founiti militè, semi-conducteurs pèfòmans segondè sa yo se Materyèl yo nan gwo demann. Dapre devlopman twazyèm jenerasyon semi-conducteurs, aplikasyon prensipal li yo se ekleraj semi-conducteurs, pouvwa aparèy elektwonik, lazè ak detektè, ak kat lòt jaden.
1. Semiconductor ekleraj
Pami kat jaden aplikasyon yo, endistri ekleraj semi-conducteurs devlope pi rapid e li te fòme yon echèl endistri dè dizèn de milya de dola.
2. Pouvwa aparèy elektwonik
Nan jaden an nan elektwonik pouvwa, aplikasyon an nan semi-conducteurs bandgap lajè te jis kòmanse, ak gwosè mache a se sèlman kèk santèn milyon dola ameriken. Aplikasyon li se sitou konsantre nan jaden an nan ekipman militè dènye kri epi li piti piti elaji nan jaden an sivil.
3. Lazè ak detektè
Nan jaden an nan aplikasyon pou lazè ak detektè, lazè ki baze sou GaN ka kouvri yon ranje lajè spectre ak reyalize fabrikasyon an nan lazè ble, vèt, ak iltravyolèt ak deteksyon iltravyolèt.
4. Lòt aplikasyon
Nan domèn rechèch dènye kri, semi-conducteurs bandgap lajè ka itilize nan selil solè, biosensors, medya pwodiksyon idwojèn ki baze sou dlo, ak lòt aplikasyon émergentes. Kounye a, zòn cho sa yo toujou nan etap rechèch ak devlopman nan laboratwa.



