Πλεονεκτήματα της γκοφρέτας καρβιδίου πυριτίου

Η γκοφρέτα καρβιδίου του πυριτίου είναι ένα καινοτόμο υπόστρωμα ημιαγωγών με πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με το παραδοσιακό πυρίτιο. Από την επανάσταση στα ηλεκτρονικά ισχύος έως την παροχή συστημάτων επικοινωνίας υπερυψηλών ταχυτήτων, το καρβίδιο του πυριτίου υπόσχεται να φέρει επαναστατικές αλλαγές σε ένα ευρύ φάσμα τεχνολογιών και βιομηχανιών.

Το SiC αντέχει καλά σε υψηλές θερμοκρασίες και τάσεις, καθιστώντας το απαραίτητο υλικό για ημιαγωγούς ισχύος, φωτοβολταϊκά στοιχεία και υποδομές φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων. Δυστυχώς, η σκληρότητά του απαιτεί ειδικά εργαλεία για την κοπή του.

Υψηλή θερμική αγωγιμότητα

Τα πλακίδια καρβιδίου του πυριτίου είναι βασικά στοιχεία των ηλεκτρονικών ισχύος λόγω της εξαιρετικής θερμικής αγωγιμότητας και της ικανότητάς τους να διαχέουν αποτελεσματικά τη θερμότητα κατά τη λειτουργία, επιτρέποντας στις συσκευές να λειτουργούν ακόμη και σε δύσκολες συνθήκες χωρίς υποβάθμιση της απόδοσης.

Το ευρύ χάσμα ζώνης του καρβιδίου του πυριτίου καθιστά δύσκολο για τα ηλεκτρόνια να περάσουν από τις ζώνες σθένους στις ζώνες αγωγιμότητας, συμβάλλοντας έτσι στην αποφυγή διαρροών σε εφαρμογές υψηλής τάσης και αποτρέπει τη θερμική διαρροή. Επιπλέον, η αντοχή του στην οξείδωση και η χημική του αδράνεια το καθιστούν εξαιρετική επιλογή υλικού για πολλές εφαρμογές ημιαγωγών υψηλής θερμοκρασίας.

Το καρβίδιο του πυριτίου διαθέτει χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, πράγμα που σημαίνει ότι η διαστολή ή η συστολή του κατά τη διάρκεια θερμικών ή ψυχρών αλλαγών δεν μεταβάλλεται σημαντικά, συμβάλλοντας στη μείωση των πιέσεων που προκαλούνται από τις κλίσεις της θερμοκρασίας, οι οποίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ρωγμές ή σπασίματα των συσκευών, ενώ παράλληλα επιτρέπει την τοποθέτηση περισσότερων τρανζίστορ σε ένα πλακίδιο - και τα δύο αυτά χαρακτηριστικά είναι σημαντικά για τη βελτίωση της αξιοπιστίας της παραγωγής τσιπ.

Χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής

Το καρβίδιο του πυριτίου διαθέτει χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, που σημαίνει ότι δεν διαστέλλεται ή συστέλλεται τόσο σημαντικά όταν αλλάζει η θερμοκρασία, καθιστώντας το ιδανικό υλικό για εφαρμογές που απαιτούν υψηλό βαθμό σταθερότητας, όπως τα κινητά τηλέφωνα και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές. Επιπλέον, το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να αντέξει ακραίες θερμοκρασίες, ενώ παράλληλα αντιστέκεται σε χημικές επιθέσεις.

Το καουτσούκ σιλικόνης για τρόφιμα δεν είναι μόνο μη τοξικολογικά ασφαλές, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στην παραγωγή τροφίμων. Επιπλέον, οι διάφορες χρήσεις του κυμαίνονται από πυρίμαχες επενδύσεις και μονωτικά εξαρτήματα για βιομηχανικούς κλιβάνους έως έδρανα τριβής και μηχανικές τσιμούχες σε συστήματα σωληνώσεων.

Οι κατασκευαστές παράγουν κυβικές πλάκες καρβιδίου του πυριτίου θερμαίνοντας πυριτική άμμο με πετρελαϊκό κοκ ή άλλη πηγή άνθρακα σε υψηλές θερμοκρασίες σε ανοικτό κλίβανο "Acheson", παράγοντας πράσινο ή μαύρο κρυσταλλικό καρβίδιο του πυριτίου υψηλής καθαρότητας που βγαίνει. Ορισμένοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν επίσης χημική εναπόθεση ατμών για την παραγωγή κυβικού καρβιδίου του πυριτίου- και οι δύο μέθοδοι καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας και εξοπλισμού.

Υψηλή σκληρότητα

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι γνωστό ότι είναι εξαιρετικά ελαστικό και ανθεκτικό στο θερμικό σοκ, πράγμα που σημαίνει ότι οι απότομες μεταβολές της θερμοκρασίας δεν το ραγίζουν ούτε οδηγούν σε ξαφνικά σπασίματα ή θραύσεις. Αυτό καθιστά το καρβίδιο του πυριτίου μια εξαιρετική επιλογή υλικού για συσκευές που απαιτούν υψηλή αντοχή έναντι βλαβών, όπως οι ημιαγωγοί ισχύος- επιπλέον, διαθέτει χαμηλότερη αντίσταση ενεργοποίησης και συνολικό φορτίο πύλης, γεγονός που επιτρέπει ταχύτερες ταχύτητες μεταγωγής με μεγαλύτερη απόδοση.

Το καρβίδιο του πυριτίου παράγεται από τον συνδυασμό πυριτίου και άνθρακα και μπορεί να αποκτήσει διάφορες κρυσταλλικές δομές. Το καρβίδιο του πυριτίου άλφα έχει την πιο διαδεδομένη χρήση, καθώς η εξαγωνική κρυσταλλική δομή του μιμείται τον Wurtzite. Η βήτα τροποποίηση με την κρυσταλλική δομή του ψευδαργύρου μπλέντε μπορεί να είναι λιγότερο διαδεδομένη, αλλά εξακολουθεί να έχει αρκετές εφαρμογές.

Τα υποστρώματα καρβιδίου του πυριτίου απαιτούνται για την κατασκευή πολλών εξελιγμένων διατάξεων ημιαγωγών και πρέπει να προετοιμάζονται κατάλληλα για να διευκολύνουν την επιταξιακή ανάπτυξη με υψηλά επίπεδα ακρίβειας και συνέπειας. Για να επιτευχθεί αυτό το έργο, χρησιμοποιείται για την επιταξιακή ανάπτυξη ένας πολτός στίλβωσης με βάση το διαμάντι και ένα μαξιλάρι στίλβωσης που ταιριάζει με τα ειδικά εργαλεία που είναι εγκατεστημένα στις εγκαταστάσεις των πελατών.

Υψηλή αντοχή σε θερμικό σοκ

Τα πλακίδια καρβιδίου του πυριτίου προσφέρουν εξαιρετική αντοχή σε θερμικά σοκ με την ανώτερη θερμική αγωγιμότητα και τη χαμηλή διαστολή τους, καθιστώντας τα κατάλληλα για την αντοχή σε θερμοκρασίες που φτάνουν σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες χωρίς να χάνουν την αντοχή τους. Οι ιδιότητές τους τις καθιστούν κατάλληλες για χρήση ως υποστηρίγματα δίσκων πλακιδίων ή πέλματα σε ηλεκτρικούς κλιβάνους, ενώ είναι ανθεκτικές ακόμη και σε οξέα ή λιωμένα άλατα.

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι μια όλο και πιο δημοφιλής επιλογή υλικού για λειαντικά εργαλεία, όπως δίσκοι κοπής και τροχοί λείανσης, λόγω της ανθεκτικότητάς του έναντι διάβρωσης, τριβής και διάβρωσης. Τα χυτήρια χρησιμοποιούν χωνευτήρια καρβιδίου του πυριτίου για την τήξη μετάλλων στα χυτήρια- οι φυσικές του ιδιότητες καθώς και οι εξαιρετικές ηλεκτρονικές του ιδιότητες το καθιστούν κατάλληλο υποψήφιο για συσκευές ισχύος.

Κατά την αγορά πλακιδίων καρβιδίου του πυριτίου, είναι κρίσιμο να αξιολογηθεί η κρυσταλλική μορφολογία και η πυκνότητα ατελειών τους, καθώς αυτό θα επηρεάσει την απόδοση της διάταξης. Επιπλέον, δεν πρέπει να παραμελείται η επιλογή μιας αποτελεσματικής διαδικασίας πρόσμιξης για τις επιθυμητές ηλεκτρικές ιδιότητες.