Silicon Carbide เปิดตัว: คุณสมบัติวิธีการและแอปพลิเคชัน

บทความนี้สำรวจคุณภาพที่เป็นเอกลักษณ์ของ SIC รวมถึงโครงสร้างความต้านทานความร้อนความเสถียรทางเคมีและความแข็งแรงเชิงกลซึ่งทำให้ดีกว่าวัสดุดั้งเดิมเช่นซิลิกอน, แกลเลียมไนไตรด์และเจอร์เมเนียมนอกจากนี้ยังมองหาวิธีที่แตกต่างกัน SIC ที่ผลิตเช่นกระบวนการ ACHESON การสะสมไอสารเคมีและกระบวนการที่ได้รับการแก้ไขและวิธีการเหล่านี้ปรับปรุงความบริสุทธิ์และประสิทธิภาพเพื่อวัตถุประสงค์ในอุตสาหกรรมบทความนี้ยังเปรียบเทียบคุณสมบัติทางไฟฟ้าความร้อนและเชิงกลของ SIC กับเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ โดยเน้นการใช้งานที่เพิ่มขึ้นในตลาดที่ต้องการความหนาแน่นพลังงานสูงประสิทธิภาพความร้อนและความทนทาน

แคตตาล็อก

รูปที่ 1: ภาพโคลสอัพของผู้หญิงที่ถือซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) คริสตัล (aka carborundum หรือ moissanite)

คุณสมบัติ Silicon Carbide (SIC)

รูปที่ 2: ซิลิกอนคาร์ไบด์ในจานเลี้ยงเชื้อ

รูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของซิลิกอนคาร์ไบด์คืออัลฟ่าซิลิคอนคาร์ไบด์ (α-SIC)มันก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิมากกว่า 1,700 ° C และมีรูปร่างคริสตัลหกเหลี่ยมเช่น Wurtziteเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 1,700 ° C การผลิตเบต้าซิลิคอนคาร์ไบด์ (β-SIC)รุ่นนี้มีโครงสร้างผลึกคล้ายกับเพชร

รูปที่ 3: อัลฟ่าซิลิกอนคาร์ไบด์ (α-SIC)

รูปที่ 4: เบต้าซิลิคอนคาร์ไบด์ (β-SIC)

รูปที่ 5: มาตราส่วนความแข็งของ Mohs

ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นหนึ่งในวัสดุที่ยากที่สุดหลังจากเพชรด้วยความแข็งของ Mohs ประมาณ 9 ถึง 9.5 ความแข็งของ Knoop อาจแตกต่างกันไปตามรูปแบบและความบริสุทธิ์ แต่โดยทั่วไปจะสูงมากมักจะอยู่ระหว่าง 2,480 ถึง 3,000 กิโลกรัม/มม. ²

ซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถทนต่อแรงดันสูงมากซึ่งมักจะมากกว่า 3,000 MPa มีความแข็งแรงในการดัดสูงโดยปกติจะอยู่ระหว่าง 400 ถึง 500 MPa และมีความแข็งแรงในการดึงที่ดีระหว่าง 250 และ 410 MPa

ความแข็ง วิธีการทดสอบ	ทดสอบ ช่วงค่า	เฉพาะเจาะจง ค่า (สีดำซิลิกอนคาร์ไบด์)	เฉพาะเจาะจง ค่า (สีเขียวซิลิคอนคาร์ไบด์)
Brinell Hardness	2400-2800 HBS	2400-2600 HBS	2600-2800 HBS
Vickers Hardness	2800-3400 HV	2800-3200 HV	3100-3400 HV
ความแข็งของร็อคเวลล์	-	83-87 HRA	87-92 HRA
ความแข็งของ Mohs	9-9.5	9.2-9.3	9.4-9.5

sic ดำเนินการความร้อนได้ดีด้วยความร้อน ค่าการนำไฟฟ้าประมาณ 120 w/mk ทำให้ดีสำหรับ การจัดการความร้อนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ 20 ° C จะดำเนินการความร้อนที่ประมาณ 0.41 วัตต์ ต่อองศาเซลเซียสต่อองศาเซลเซียส (w/cm ° C)แต่เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น 1,000 ° C การนำความร้อนลดลงไปที่ประมาณ 0.21 W/cm ° C

นอกจากนี้ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SIC) ได้รับผลกระทบอย่างรวดเร็วจากโลหะส่วนใหญ่การละลายของโลหะออกไซด์และอัลคาไลน์ละลาย แต่ไม่ละลายในกรดหรือเบสสิ่งสกปรกในซิลิกอนคาร์ไบด์ทางเทคนิคมักจะรวมถึงคาร์บอนฟรี (C) และซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) ที่มีซิลิคอน (SI) จำนวนเล็กน้อย, เหล็ก (FE), อลูมิเนียม (AL) และแคลเซียม (CA)น้ำหนักโมเลกุลของ SIC คือ 40.096SIC บริสุทธิ์ทำจากซิลิคอน 70.05% (SI) และคาร์บอน 29.95% (C)

รูปที่ 6: โครงสร้างทางเคมีของซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC)

รูปที่ 7: โครงสร้างทางเคมีของซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC)

คุณสมบัติของ N-type และ p-type silicon carbide (SIC)

N-type Silicon Carbide (SIC)

ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SIC) เป็นวัสดุที่ยากที่ใช้ในการใช้งานที่มีความเครียดสูงเพราะมันจัดการกับความร้อนได้ดีและแข็งแกร่งมากในการสร้าง SIC ประเภท N ได้มีการเพิ่มสิ่งสกปรกกระบวนการที่เรียกว่ายาสลบซึ่งเปลี่ยนคุณสมบัติทางไฟฟ้าองค์ประกอบเช่นไนโตรเจนหรือฟอสฟอรัสซึ่งมีอิเล็กตรอนวาเลนซ์มากกว่าซิลิกอนถูกเพิ่มเพื่อเพิ่มจำนวนอิเล็กตรอนอิสระในโครงสร้าง SICสิ่งนี้สร้างวัสดุที่มีประจุลบหรือวัสดุ "N-type"

อิเล็กตรอนฟรีเหล่านี้ปรับปรุงการนำไฟฟ้าของ SIC อย่างมากใน SIC ประเภท N อิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้ง่ายขึ้นเมื่อเทียบกับ SIC บริสุทธิ์ซึ่งการเคลื่อนไหวของพวกเขามี จำกัดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่ดีขึ้นนี้ทำให้ SIC ชนิด N-type เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานและอุปกรณ์ความถี่สูงซึ่งการไหลของอิเล็กตรอนที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพในขณะที่ N-type SIC มีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีกว่า แต่ก็ไม่ได้ดำเนินการไฟฟ้าเช่นเดียวกับโลหะความสมดุลนี้ช่วยให้สามารถควบคุมการไหลของอิเล็กตรอนได้อย่างแม่นยำในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ

p-type silicon carbide (SIC)

P-type Silicon Carbide (SIC) ทำงานแตกต่างจากรุ่น N-typeยาสลบ P-type เกี่ยวข้องกับการเพิ่มองค์ประกอบเช่นโบรอนหรืออลูมิเนียมซึ่งมีอิเล็กตรอนวาเลนซ์น้อยกว่าซิลิกอนสิ่งนี้จะสร้าง "หลุม" หรือช่องว่างที่อิเล็กตรอนหายไปทำให้วัสดุมีประจุบวกและทำให้มันเป็น "p-type"หลุมเหล่านี้ช่วยนำกระแสไฟฟ้าโดยการอนุญาตให้มีค่าใช้จ่ายในเชิงบวก

ทำไมซิลิกอนคาร์ไบด์ (sic) ถึงชอบ?

รูปที่ 8: วัสดุเซมิคอนดักเตอร์

ตารางด้านล่างให้การเปรียบเทียบรายละเอียดของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์สี่ชนิด: ซิลิกอน (SI), แกลเลียมไนไตรด์ (GAN), เจอร์เมเนียม (GE) และซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC)การเปรียบเทียบถูกจัดเป็นหมวดหมู่ที่แตกต่างกัน

ด้าน	ซิลิคอน (SI)	แกลเลียม ไนไตรด์ (กาน)	เจอร์เมเนียม (GE)	ซิลิคอน คาร์ไบด์ (sic)
คุณสมบัติไฟฟ้า	กระบวนการที่เป็นผู้ใหญ่, bandgap ที่ 1.1 eV, จำกัด ในพลังงานสูง/ความถี่	การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูง, 3.4 eV bandgap, แอปพลิเคชันพลังสูง/ความถี่	การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูง, 0.66 eV bandgap, สูง การรั่วไหล	bandgap กว้าง 3.2 eV มีประสิทธิภาพสูง แรงดันไฟฟ้า/อุณหภูมิการรั่วไหลต่ำ
คุณสมบัติทางความร้อน	การนำความร้อนระดับปานกลางสามารถ จำกัด ได้ การใช้พลังงานสูง	ดีกว่าซิลิกอน แต่ต้องมีขั้นสูง การทำให้เย็นลง	ค่าการนำความร้อนต่ำกว่าซิลิกอน	การนำความร้อนสูงความร้อนที่มีประสิทธิภาพ การกระจายไป
คุณสมบัติเชิงกล	เปราะเพียงพอสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่	เปราะบางมีแนวโน้มที่จะแตกที่ไม่ตรงกัน พื้นผิว	เปราะมากกว่าซิลิกอน	แข็งแข็งแรงเหมาะสำหรับความทนทานสูง แอปพลิเคชัน
การยอมรับในตลาด	โดดเด่นเนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานที่จัดตั้งขึ้น และต้นทุนต่ำ	ได้รับความนิยมในด้านโทรคมนาคมและการป้องกัน จำกัด โดย ราคาสูง	จำกัด เนื่องจากคุณสมบัติที่ไม่เอื้ออำนวยน้อยลง	ความหนาแน่นพลังงานสูงการทำงานอุณหภูมิสูง ประสิทธิภาพความทนทานการลดต้นทุนอย่างต่อเนื่อง

ทำซิลิกอนคาร์ไบด์ (sic)

ในการทำซิลิคอนคาร์ไบด์คุณมักจะให้ความร้อนกับทรายซิลิกาและสิ่งที่อุดมด้วยคาร์บอนเช่นถ่านหินเกือบ 2,500 องศาเซลเซียสสิ่งนี้จะช่วยให้ซิลิกอนคาร์ไบด์เข้มขึ้นด้วยสิ่งสกปรกเหล็กและคาร์บอนซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถสังเคราะห์ผ่านวิธีหลักสี่วิธีโดยแต่ละวิธีมีประโยชน์ที่แตกต่างกันสำหรับการใช้งานโดยเฉพาะวิธีการเหล่านี้รวมถึง:

ปฏิกิริยาซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ถูกผูกมัด (RBSC)

ซิลิกอนคาร์ไบด์ (RBSC) ทำจากปฏิกิริยาทำจากการผสมผสานอย่างละเอียดของซิลิกอนคาร์ไบด์และคาร์บอนส่วนผสมจะถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิสูงและสัมผัสกับซิลิกอนของเหลวหรือไอซิลิกอนและคาร์บอนตอบสนองต่อการสร้างซิลิกอนคาร์ไบด์มากขึ้นและซิลิคอนเติมรูขุมขนที่เหลือเช่นเดียวกับซิลิกอนไนไตรด์ (RBSN) ที่ถูกยึดติดกับปฏิกิริยา RBSC เปลี่ยนรูปร่างน้อยมากในระหว่างการเผาเมื่อผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไปถึงจุดหลอมละลายของซิลิคอนพวกเขายังคงแข็งแกร่งเหมือนเมื่อก่อนRBSC เป็นที่นิยมในอุตสาหกรรมเซรามิกเพราะมีประสิทธิภาพและสามารถกำหนดรูปแบบการออกแบบที่ซับซ้อน

รูปที่ 9: ปฏิกิริยาซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ถูกผูกมัด

ปฏิกิริยาที่ถูกผูกมัดซิลิกอนคาร์ไบด์ (RBSC) ขั้นตอน:

รวมอนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์หยาบกับซิลิกอนและพลาสติกผสมจนกว่าจะมีการผสมผสานที่สม่ำเสมอ

เครื่องผสมให้เข้ากับรูปร่างและรูปแบบที่ต้องการสร้างความมั่นใจในความแม่นยำในเรขาคณิตเพื่อให้ตรงกับข้อกำหนดขั้นสุดท้าย

วางชิ้นรูปร่างในเตาเผาอุณหภูมิสูงความร้อนถึงอุณหภูมิที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างอนุภาคซิลิกอนและซิลิกอนคาร์ไบด์

ซิลิคอนทำปฏิกิริยากับซิลิกอนคาร์ไบด์ยึดติดกับเมทริกซ์และเพิ่มความแข็งแรงและความทนทาน

ปล่อยให้ชิ้นส่วนเย็นลงเรื่อย ๆ ที่อุณหภูมิห้อง

ขัดชิ้นส่วนที่เย็นลงเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดที่แน่นอนและเพิ่มพื้นผิว

แก้ไขกระบวนการ LILY

รูปที่ 10: กระบวนการ LILY ที่แก้ไขแล้ว

สร้างขึ้นในปี 1978 โดย Tairov และ Tsvetkov วิธีนี้เรียกว่าวิธีการที่แก้ไขแล้วกระบวนการที่ได้รับการแก้ไขจะช่วยปรับปรุงการสังเคราะห์ผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์มันเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนและจากนั้นทำความเย็นผง SIC ในภาชนะกึ่งปิดทำให้สามารถสร้างผลึกบนเมล็ดที่เก็บไว้ที่อุณหภูมิที่เย็นกว่าเล็กน้อย

ขั้นตอนกระบวนการ LILY ที่แก้ไขแล้ว:

ผสมซิลิคอนและผงคาร์บอนอย่างละเอียดวางส่วนผสมในเบ้าหลอมกราไฟท์

วางเบ้าหลอมไว้ในเตาเผาความร้อนถึงประมาณ 2,000 ° C ในสภาพแวดล้อมก๊าซสูญญากาศหรือก๊าซเฉื่อยเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน

ส่วนผสมของซิลิกอนคาร์ไบด์ลดลงเปลี่ยนจากของแข็งเป็นก๊าซ

ไอระเหยของซิลิกอนคาร์ไบด์วางลงบนก้านกราไฟท์ที่อยู่ใจกลางเมืองผลึกเดี่ยวที่มีความบริสุทธิ์สูงจะเกิดขึ้นบนก้าน

ทำให้ระบบเย็นลงอย่างระมัดระวังถึงอุณหภูมิห้อง

สกัดผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงจากก้านกราไฟท์เพื่อใช้ในแอปพลิเคชันไฮเทค

การสะสมไอสารเคมี (CVD)

รูปที่ 11: การสะสมไอเคมี (CVD)

สารประกอบไซเลนปฏิกิริยาไฮโดรเจนและไนโตรเจนถูกนำมาใช้ในวิธีการสะสมไอสารเคมี (CVD) ในการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) ที่อุณหภูมิระหว่าง 1,073 และ 1473 เคโดยการเปลี่ยนการตั้งค่าปฏิกิริยาเคมีการแต่งหน้าและความแข็งของการสะสมถูกควบคุมในกระบวนการ CVD สำหรับซิลิกอนคาร์ไบด์ไฮโดรเจนและเมธิลทิชิโลซิเลียน (MTS) จะถูกผสมบนพื้นผิวที่อุณหภูมิสูงและแรงดันต่ำเพื่อสร้างชั้นควบคุมของซิลิกอนคาร์ไบด์หนาแน่น

ขั้นตอนการสะสมไอสารเคมี (CVD):

เตรียมซิลิคอนเตตระคลอไรด์ (SICL4) และมีเธน (CH4) เป็นแหล่งเคมีหลัก

วางซิลิคอนเตตระคลอไรด์และมีเธนลงในเครื่องปฏิกรณ์อุณหภูมิสูง

ให้ความร้อนกับอุณหภูมิที่ต้องการเพื่อเริ่มปฏิกิริยาทางเคมี

สภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างซิลิคอนเตตระคลอไรด์และมีเธนปฏิกิริยาเหล่านี้ก่อให้เกิดซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC);

ซิลิกอนคาร์ไบด์และการสะสมลงบนพื้นผิวที่ต้องการภายในเครื่องปฏิกรณ์

อนุญาตให้เครื่องปฏิกรณ์และเนื้อหาเย็นลงเรื่อย ๆ

แยกพื้นผิวหรือส่วนประกอบเคลือบดำเนินการขั้นตอนการตกแต่งใด ๆ เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดขั้นสุดท้าย

กระบวนการ Acheson

รูปที่ 12: กระบวนการ Acheson

วิธีที่พบบ่อยที่สุดในการสร้าง SIC คือวิธี AchesonEdward Goodrich Acheson สร้างกระบวนการนี้ในปี 1893 เพื่อผลิต SIC และกราไฟท์พืชซิลิคอนคาร์ไบด์จำนวนมากใช้วิธีนี้มาตั้งแต่นั้นมา

ขั้นตอนกระบวนการ ACHESON:

ผสมทรายซิลิกากับโค้กให้ละเอียด

จัดเรียงส่วนผสมรอบก้านกราไฟท์กลางในเตาต้านทานไฟฟ้า

ให้ความร้อนกับเตาเผาเกือบ 2,500 ° Cรักษาอุณหภูมิเพื่อขับปฏิกิริยาเคมี

ความร้อนที่รุนแรงทำให้ซิลิกาและคาร์บอนทำปฏิกิริยาก่อตัวเป็นซิลิกอนคาร์ไบด์

ปล่อยให้เตาเผาเย็นลงเรื่อย ๆ

สกัดซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เกิดขึ้นจากเตา;

ดำเนินการเพิ่มเติมซิลิคอนคาร์ไบด์เมื่อต้องการ

ตารางนี้ให้การเปรียบเทียบแบบง่าย ๆ ของสี่วิธีที่ใช้ในการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC)มันมีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยให้เข้าใจถึงข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์และการใช้งานที่ดีที่สุดของแต่ละเทคนิคการผลิต

วิธี	ข้อดี	ดีที่สุด ใช้
ปฏิกิริยาซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ถูกผูกมัด (RBSC)	ทำให้ชิ้นส่วนที่แข็งแรงและทนทาน เหมาะสำหรับรูปร่างที่ซับซ้อน การเสียรูปเล็กน้อย	การชุบเกราะหัวฉีดประสิทธิภาพสูง
แก้ไขกระบวนการ LILY	คริสตัลบริสุทธิ์มาก โครงสร้างที่สมบูรณ์แบบ ควบคุมกระบวนการได้ดีขึ้น	เซมิคอนดักเตอร์คอมพิวเตอร์ควอนตัม
การสะสมไอสารเคมี (CVD)	แม้กระทั่งองค์ประกอบ ความบริสุทธิ์สูง สามารถใช้วัสดุที่แตกต่างกัน	การเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอทนต่อการกัดกร่อน การเคลือบอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
กระบวนการ Acheson	ง่ายและราคาถูก สามารถผลิตได้จำนวนมาก คริสตัลที่มีคุณภาพสูงและสม่ำเสมอ	สารกัดกร่อนวัสดุทนไฟ

ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) ในการใช้งานที่ทันสมัย

ในอุตสาหกรรมยานยนต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า SIC ปรับปรุงประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์และทำให้ระบบการจัดการแบตเตอรี่มีขนาดเล็กลงขยายช่วงยานพาหนะและค่าใช้จ่ายในการตัดGoldman Sachs ประมาณการการปรับปรุงเหล่านี้สามารถประหยัดได้ประมาณ $ 2,000 ต่อยานพาหนะ

รูปที่ 13: เบรกดิสก์ซิลิกอนคาร์ไบด์

ในพลังงานแสงอาทิตย์ SIC จะเพิ่มประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ทำให้ความเร็วในการสลับสูงขึ้นซึ่งจะช่วยลดขนาดและค่าใช้จ่ายของวงจรความทนทานและประสิทธิภาพที่มั่นคงทำให้ดีกว่าวัสดุเช่นแกลเลียมไนไตรด์สำหรับการใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์

รูปที่ 14: SIC สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์

ในการสื่อสารโทรคมนาคม SIC การจัดการความร้อนที่ยอดเยี่ยมช่วยให้อุปกรณ์สามารถจัดการความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นปรับปรุงประสิทธิภาพในสถานีฐานโทรศัพท์มือถือและรองรับการเปิดตัว 5Gความก้าวหน้าเหล่านี้ตอบสนองความต้องการประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีขึ้นในการสื่อสารไร้สายรุ่นต่อไป

รูปที่ 15: ซิลิกอนคาร์ไบด์เซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม

ในการตั้งค่าอุตสาหกรรม SIC ทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและแรงดันไฟฟ้าสูงช่วยให้การออกแบบที่มีความคล่องตัวมีความเย็นน้อยลงประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและต้นทุนที่ลดลงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ

รูปที่ 16: การทำเหล็กด้วยซิลิกอนคาร์ไบด์

ในการป้องกันและการบินและอวกาศ SIC ใช้ในระบบเรดาร์ยานอวกาศและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องบินส่วนประกอบ SIC มีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพมากกว่าซิลิกอนดีที่สุดสำหรับภารกิจอวกาศที่ลดต้นทุนการลดน้ำหนัก

รูปที่ 17: การผลิตและแอปพลิเคชันแบบครบวงจร

บทสรุป

ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SIC) กำลังกลายเป็นวัสดุไปสู่การใช้งานที่มีความต้องการสูงจำนวนมากเนื่องจากคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมและเทคนิคการผลิตที่ดีขึ้นด้วย bandgap ที่กว้าง, การนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมและคุณสมบัติเชิงกลที่แข็งแกร่ง SIC เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ยากลำบากที่ต้องการพลังงานสูงและความต้านทานความร้อนดูรายละเอียดของบทความเกี่ยวกับวิธีการผลิตของ SIC แสดงให้เห็นว่าความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์วัสดุช่วยให้สามารถปรับแต่งคุณสมบัติ SIC เพื่อตอบสนองความต้องการทางอุตสาหกรรมที่เฉพาะเจาะจงได้อย่างไรในขณะที่อุตสาหกรรมย้ายไปสู่อุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพและกะทัดรัดมากขึ้น SIC มีบทบาทในด้านยานยนต์พลังงานแสงอาทิตย์การสื่อสารโทรคมนาคมและเทคโนโลยีการบินและอวกาศการวิจัยอย่างต่อเนื่องเพื่อลดต้นทุนและปรับปรุงคุณภาพ SIC คาดว่าจะเพิ่มสถานะของตลาดเสริมบทบาทที่สำคัญในอนาคตของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์และแอพพลิเคชั่นประสิทธิภาพสูง

คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]

1. ใครใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์?

ซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกใช้โดยอุตสาหกรรมและมืออาชีพที่ทำงานด้านอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์การบินและอวกาศและการผลิตวิศวกรและช่างเทคนิคพึ่งพาความทนทานและประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่มีความเครียดสูง

2. ซิลิคอนคาร์ไบด์เซมิคอนดักเตอร์ใช้อะไร?

ซิลิกอนคาร์ไบด์เซมิคอนดักเตอร์ใช้สำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูงและอุณหภูมิสูงมันถูกใช้ในอุปกรณ์พลังงานสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าเพื่อจัดการพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและในไดโอดและทรานซิสเตอร์ที่พบในเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนและแอพพลิเคชั่นพลังงานสูงเช่นระบบรถไฟ

3. การประยุกต์ใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์ sic คืออะไร?

การใช้งานของซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) รวมถึง:

Power Electronics: การแปลงพลังงานและการจัดการที่มีประสิทธิภาพ

ยานพาหนะไฟฟ้า: ประสิทธิภาพและช่วงที่เพิ่มขึ้น

อินเวอร์เตอร์แสงอาทิตย์: เพิ่มพลังงานและความน่าเชื่อถือ

การบินและอวกาศ: ส่วนประกอบที่อุณหภูมิสูงและมีความเครียดสูง

อุปกรณ์อุตสาหกรรม: ชิ้นส่วนที่แข็งแกร่งและยาวนาน

4. ผลิตภัณฑ์ใดที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์?

ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากซิลิกอนคาร์ไบด์มีตั้งแต่เซมิคอนดักเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงสารกัดกร่อนเครื่องมือตัดและองค์ประกอบความร้อนนอกจากนี้ยังใช้ในเกราะและเกียร์ป้องกันเนื่องจากความแข็งและความต้านทานความร้อน

5. ซิลิคอนคาร์ไบด์ผลิตที่ไหน?

ซิลิคอนคาร์ไบด์ผลิตในโรงงานเฉพาะทางส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกา China และยุโรปบริษัท ดำเนินงานเตาเผาอุณหภูมิสูงเพื่อสังเคราะห์ SIC จากวัตถุดิบเช่นแซนด์ควอตซ์และโค้กปิโตรเลียม

6. ความแตกต่างระหว่างซิลิคอนและซิลิกอนคาร์ไบด์คืออะไร?

ความแตกต่างระหว่างซิลิกอนและซิลิกอนคาร์ไบด์อยู่ในคุณสมบัติและการใช้งานของพวกเขาซิลิคอนเป็นองค์ประกอบบริสุทธิ์ที่ใช้ในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์มาตรฐานและแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในขณะที่ซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นสารประกอบที่รู้จักกันดีในเรื่องความแข็งการนำความร้อนสูงและความสามารถในการทำงานที่แรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิสูงขึ้นสิ่งนี้ทำให้ SIC เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูงและอุณหภูมิสูงซึ่งซิลิคอนจะล้มเหลว