Apakah Silicon Carbide?

Seperti namanya, silikon karbida ialah bahan semikonduktor generasi ketiga yang penting, yang merupakan sebatian yang terdiri daripada Si dan C. Gabungan kedua-dua elemen ini menghasilkan struktur tetrahedral yang teguh, memberikannya banyak kelebihan dan prospek aplikasi yang luas, terutamanya dalam bidang elektronik kuasa dan tenaga baharu.

Sudah tentu, bahan SiC tidak terdiri daripada satu tetrahedron tunggal bagi satu atom Si dan satu atom C, tetapi daripada atom Si dan C yang tidak terkira banyaknya. Sebilangan besar atom Si dan C membentuk lapisan atom berganda beralun (satu lapisan atom C dan satu lapisan atom Si), dan banyak lapisan atom berganda bertindan untuk membentuk kristal SiC. Disebabkan perubahan berkala yang berlaku semasa proses penyusunan lapisan atom berganda Si-C, kini terdapat lebih daripada 200 struktur kristal yang berbeza dengan susunan yang berbeza. Pada masa ini, bentuk kristal yang paling biasa dalam aplikasi praktikal ialah 3C-SiC, 4H-SiC, dan 6H-SiC.

Kelebihan kristal silikon karbida:

(1) Sifat Mekanikal

kristal silikon karbida mempunyai kekerasan yang sangat tinggi dan rintangan haus yang baik, menjadi kristal kedua paling sukar ditemui setakat ini, hanya selepas berlian. Disebabkan sifat mekanikalnya yang sangat baik, serbuk silikon karbida sering digunakan dalam industri pemotongan atau penggilap, dan salutan tahan haus pada sesetengah bahan kerja juga menggunakan salutan silikon karbida—contohnya, salutan tahan haus pada dek kapal perang Shandong diperbuat daripada silikon karbida.

(2) Sifat Terma

Kekonduksian haba silikon karbida adalah 3 kali ganda daripada semikonduktor tradisional Si dan 8 kali ganda daripada GaAs. Peranti yang diperbuat daripada silikon karbida boleh menghilangkan haba yang dijana dengan cepat, jadi peranti silikon karbida mempunyai keperluan yang agak longgar pada keadaan pelesapan haba dan lebih sesuai untuk mengeluarkan peranti berkuasa tinggi. Silikon karbida juga mempunyai sifat termodinamik yang stabil: di bawah tekanan biasa, ia terurai terus ke dalam wap Si dan C pada suhu tinggi tanpa lebur.

(3) Sifat Kimia

Silikon karbida mempunyai sifat kimia yang stabil dan rintangan kakisan yang sangat baik. Ia tidak bertindak balas dengan mana-mana asid yang diketahui pada suhu bilik. Apabila silikon karbida diletakkan di udara untuk jangka masa yang lama, lapisan nipis SiO2 yang padat akan terbentuk secara perlahan di permukaannya, menghalang tindak balas pengoksidaan selanjutnya.

(4) Sifat Elektrik

Sebagai bahan perwakilan bagi semikonduktor celah jalur lebar, lebar celah jalur 6H-SiC dan 4H-SiC masing-masing ialah 3.0 eV dan 3.2 eV, iaitu 3 kali ganda lebar Si dan 2 kali ganda GaAs. Peranti semikonduktor yang diperbuat daripada silikon karbida mempunyai arus bocor yang lebih kecil dan medan elektrik pecahan yang lebih besar, jadi silikon karbida dianggap sebagai bahan yang sesuai untuk peranti berkuasa tinggi. Mobiliti elektron tepu silikon karbida juga 2 kali lebih tinggi daripada Si, memberikan kelebihan yang jelas dalam pembuatan peranti frekuensi tinggi.

(5) Sifat Optik

Disebabkan jurang jalurnya yang lebar, kristal karbida silikon yang tidak didopkan tidak berwarna dan lutsinar. Hablur silikon karbida terdop menunjukkan warna yang berbeza kerana perbezaan sifatnya. Sebagai contoh, selepas doping dengan N, 6H-SiC kelihatan hijau, 4H-SiC kelihatan coklat, dan 15R-SiC kelihatan kuning; doping dengan Al menjadikan 4H-SiC kelihatan biru. Memerhatikan warna untuk menentukan politaip adalah kaedah intuitif untuk membezakan politaip silikon karbida.

Tawaran semicorexsubstrat silikon karbidadalam pelbagai saiz dan gred. Sila hubungi kami dengan sebarang pertanyaan atau untuk butiran lanjut.

Tel: +86-13567891907

E-mel: sales@semicorex.com