Cos'è il Carburo di Silicio?

Come suggerisce il nome, il carburo di silicio è un importante materiale semiconduttore di terza generazione, ovvero un composto composto da Si e C. Questa combinazione di questi due elementi si traduce in una robusta struttura tetraedrica, che le conferisce numerosi vantaggi e ampie prospettive di applicazione, soprattutto nei campi dell'elettronica di potenza e delle nuove energie.

Naturalmente, il materiale SiC non è composto da un singolo tetraedro di un atomo di Si e un atomo di C, ma da innumerevoli atomi di Si e C. Un gran numero di atomi di Si e C formano doppi strati atomici ondulati (uno strato di atomi di C e uno strato di atomi di Si) e numerosi strati atomici doppi si impilano per formare cristalli di SiC. A causa dei cambiamenti periodici che si verificano durante il processo di impilamento dei doppi strati atomici di Si-C, esistono attualmente più di 200 diverse strutture cristalline con disposizioni distinte. Attualmente, le forme cristalline più comuni nelle applicazioni pratiche sono 3C-SiC, 4H-SiC e 6H-SiC.

I vantaggi dei cristalli di carburo di silicio:

(1) Proprietà meccaniche

I cristalli di carburo di silicio hanno una durezza estremamente elevata e una buona resistenza all'usura, essendo il secondo cristallo più duro trovato finora, solo dopo il diamante. Grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche, il carburo di silicio in polvere viene spesso utilizzato nell'industria del taglio o della lucidatura e anche i rivestimenti resistenti all'usura su alcuni pezzi utilizzano rivestimenti in carburo di silicio: ad esempio, il rivestimento resistente all'usura sul ponte della nave da guerra dello Shandong è realizzato in carburo di silicio.

(2) Proprietà termiche

La conduttività termica del carburo di silicio è 3 volte quella del tradizionale semiconduttore Si e 8 volte quella del GaAs. I dispositivi in ​​carburo di silicio possono dissipare rapidamente il calore generato, quindi i dispositivi in ​​carburo di silicio hanno requisiti relativamente liberi in termini di condizioni di dissipazione del calore e sono più adatti per la produzione di dispositivi ad alta potenza. Il carburo di silicio ha anche proprietà termodinamiche stabili: sotto pressione normale, si decompone direttamente in vapori di Si e C ad alte temperature senza sciogliersi.

(3) Proprietà chimiche

Il carburo di silicio ha proprietà chimiche stabili e un'eccellente resistenza alla corrosione. Non reagisce con nessun acido conosciuto a temperatura ambiente. Quando il carburo di silicio viene lasciato a lungo nell'aria, sulla sua superficie si forma lentamente un sottile strato denso di SiO2, che impedisce ulteriori reazioni di ossidazione.

(4) Proprietà elettriche

Come materiale rappresentativo dei semiconduttori ad ampio gap di banda, le larghezze di bandgap di 6H-SiC e 4H-SiC sono rispettivamente 3,0 eV e 3,2 eV, che sono 3 volte quella del Si e 2 volte quella del GaAs. I dispositivi a semiconduttore realizzati in carburo di silicio hanno una corrente di dispersione minore e un campo elettrico di rottura maggiore, quindi il carburo di silicio è considerato un materiale ideale per dispositivi ad alta potenza. Anche la mobilità degli elettroni saturi del carburo di silicio è 2 volte superiore a quella del Si, offrendo evidenti vantaggi nella produzione di dispositivi ad alta frequenza.

(5) Proprietà ottiche

A causa dell'ampio intervallo di banda, i cristalli di carburo di silicio non drogati sono incolori e trasparenti. I cristalli di carburo di silicio drogati mostrano colori diversi a causa delle differenze nelle loro proprietà. Ad esempio, dopo il drogaggio con N, 6H-SiC appare verde, 4H-SiC appare marrone e 15R-SiC appare giallo; il drogaggio con Al fa apparire blu il 4H-SiC. Osservare il colore per determinare il politipo è un metodo intuitivo per distinguere i politipi di carburo di silicio.

Offerte Semicorexsubstrati di carburo di silicioin varie dimensioni e gradi. Non esitate a contattarci per qualsiasi domanda o per ulteriori dettagli.

Tel: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com