Silīcija karbīda plāksnītes priekšrocības

Silīcija karbīda plāksne ir inovatīvs pusvadītāju substrāts ar daudzām priekšrocībām salīdzinājumā ar tradicionālo silīciju. Silīcija karbīds sola revolucionāras pārmaiņas dažādās tehnoloģijās un nozarēs, sākot no energoelektronikas līdz īpaši ātrdarbīgu sakaru sistēmu nodrošināšanai.

SiC labi iztur augstas temperatūras un sprieguma iedarbību, tāpēc tas ir būtisks materiāls strāvas pusvadītāju, fotoelementu un elektrisko transportlīdzekļu uzlādes infrastruktūras izstrādē. Diemžēl tā cietības dēļ tā griešanai ir nepieciešami īpaši instrumenti.

Augsta siltuma vadītspēja

Silīcija karbīda plāksnītes ir būtiski energoelektronikas komponenti, jo tām piemīt izcila siltumvadītspēja un spēja efektīvi izkliedēt siltumu darbības laikā, kas ļauj ierīcēm darboties pat skarbos apstākļos bez veiktspējas pasliktināšanās.

Silicija karbīda plašā joslas sprauga apgrūtina elektronu pāreju no valences joslām uz vadītspējas joslām, tādējādi palīdzot novērst noplūdes augstsprieguma lietojumos un novēršot termoniskās noplūdes. Turklāt tā izturība pret oksidēšanos un ķīmiskā inertums padara to par lielisku materiālu izvēli daudziem pusvadītāju lietojumiem augstās temperatūrās.

Silīcija karbīds var lepoties ar zemu termiskās izplešanās koeficientu, kas nozīmē, ka tā izplešanās vai saraušanās karstuma vai aukstuma izmaiņu laikā būtiski nemainās, palīdzot samazināt temperatūras gradientu radīto spriedzi, kas varētu izraisīt ierīču plaisāšanu vai lūzumus, vienlaikus ļaujot uz vienas plāksnītes izvietot vairāk tranzistoru - abas šīs īpašības ir svarīgas, lai uzlabotu mikroshēmu ražošanas uzticamību.

Zems termiskās izplešanās koeficients

Silīcija karbīdam ir zems termiskās izplešanās koeficients, kas nozīmē, ka, mainoties temperatūrai, tas ne tik ļoti izplešas vai saraujas, tāpēc tas ir ideāls materiāls lietojumiem, kam nepieciešama augsta stabilitātes pakāpe, piemēram, mobilajiem tālruņiem un citām elektroniskajām ierīcēm. Turklāt silīcija karbīds var izturēt ekstrēmas temperatūras un vienlaikus ir izturīgs pret ķīmiskiem uzbrukumiem.

Pārtikas kvalitātes silikona gumija ir ne tikai netoksikoloģiski droša, bet to var izmantot arī pārtikas ražošanā. Turklāt tā dažādie izmantošanas veidi ir dažādi, sākot no ugunsizturīgiem oderējumiem un izolācijas komponentiem rūpnieciskajām krāsnīm līdz berzes gultņiem un mehāniskajiem blīvējumiem cauruļu sistēmās.

Ražotāji ražo kubiskas silīcija karbīda plāksnes, silīcija smiltis ar naftas koksu vai citu oglekļa avotu karsējot augstā temperatūrā atklātā “Ešona” krāsnī, iegūstot zaļu vai melnu augstas tīrības pakāpes kristālisku silīcija karbīdu. Daži ražotāji kubiskā silīcija karbīda ražošanai izmanto arī ķīmisko tvaiku nogulsnēšanos; abas metodes patērē milzīgu enerģijas daudzumu un iekārtas.

Augsta cietība

Silīcija karbīds ir ļoti elastīgs un izturīgs pret termisko šoku, kas nozīmē, ka pēkšņas temperatūras maiņas to nesalauž un nerada pēkšņus lūzumus vai lūzumus. Tas padara silīcija karbīdu par lielisku materiālu, ko var izmantot ierīcēs, kurām nepieciešama augsta izturība pret bojājumiem, piemēram, strāvas pusvadītājos; turklāt tas var lepoties ar zemāku ieslēgšanas pretestību un kopējo aizvara lādiņu, kas ļauj sasniegt lielāku pārslēgšanās ātrumu un lielāku efektivitāti.

Silīcija karbīdu iegūst, apvienojot silīciju un oglekli, un tas var iegūt dažādas kristāliskas struktūras. Alfa silīcija karbīds tiek izmantots visplašāk, jo tā heksagonālā kristāliskā struktūra imitē vurcītu. Beta modifikācija ar cinka blendes kristālisko struktūru ir mazāk izplatīta, bet tai joprojām ir vairāki pielietojumi.

Silīcija karbīda substrāti ir nepieciešami daudzu sarežģītu pusvadītāju ierīču ražošanai, un tie ir atbilstoši jāsagatavo, lai veicinātu epitaksisko augšanu ar augstu precizitātes un konsekvences līmeni. Lai izpildītu šo uzdevumu, epitaksiskai augšanai tiek izmantota uz dimanta bāzes veidota pulēšanas virca un pulēšanas spilventiņš, kas atbilst īpašam klientu rūpnīcās uzstādītajam instrumentārijam.

Augsta izturība pret termisko triecienu

Silīcija karbīda plāksnītes ir īpaši izturīgas pret termisko triecienu, jo tām piemīt izcila siltumvadītspēja un zema izplešanās, tāpēc tās ir piemērotas izturēt temperatūras, kas sasniedz ļoti augstu temperatūru, nezaudējot izturību. Pateicoties to īpašībām, tās ir piemērotas izmantošanai par plāksnīšu paliktņu balstiem vai lāpstiņām elektriskajās krāsnīs, un tās ir noturīgas pat pret skābēm vai izkausētiem sāļiem.

Silīcija karbīds ir aizvien populārāks materiāls abrazīvajiem instrumentiem, piemēram, griešanas diskiem un slīpēšanas diskiem, jo tas ir izturīgs pret koroziju, abraziju un eroziju. Lietuvēs izmanto silīcija karbīda tīģeļus metālu kausēšanai; tā fizikālās īpašības, kā arī ārkārtas elektroniskās īpašības padara to par piemērotu kandidātu enerģijas ierīcēm.

Iegādājoties silīcija karbīda plāksnes, ir ļoti svarīgi novērtēt to kristālu morfoloģiju un defektu blīvumu, jo tas ietekmē ierīces veiktspēju. Turklāt nedrīkst atstāt novārtā arī efektīva dopinga procesa izvēli, lai nodrošinātu vēlamās elektriskās īpašības.