ساده ترین روش تولید کاربید سیلیکون شامل ذوب ماسه و کربن سیلیس مانند ذغال سنگ در دمای بالا تا 2500 درجه سانتیگراد است. نمونه های تیره تر و رایج تر از کاربید سیلیکون اغلب شامل ناخالصی های آهن و کربن هستند، اما کریستال های خالص SiC بی رنگ هستند و هنگامی که دما تا 2700 درجه سانتیگراد بالا می رود تشکیل می شوند.
این کریستال ها پس از گرم شدن، بر روی گرافیت در دمای سردتر و در فرآیندی موسوم به روش لیلی رسوب می کنند. هر دو روش تولید سیلیکون کاربیدکه در زیر آمده اند، به مقدار زیادی انرژی، تجهیزات و دانش برای موفقیت نیاز دارند.
روش Lely: طی این فرآیند، یک بوته گرانیت در دمای بسیار بالا، معمولاً از طریق القاء، تا تصفیه پودر کاربید سیلیکون گرم می شود. یک میله گرافیت با دمای پایین تر در مخلوط گازی معلق است، که ذاتاً به کاربید سیلیکون خالص اجازه می دهد تا رسوب کرده و کریستال تشکیل دهد.
رسوب بخار شیمیایی: متناوباً، تولید کنندگان، SiC مکعبی را با استفاده از رسوب شیمیایی بخار، که معمولاً در فرایندهای سنتز کربن استفاده می شود و در صنایع نیمه هادی استفاده می شود، رشد می دهند. در این روش، یک ترکیب شیمیایی تخصصی از گازها وارد محیط خلاء شده و قبل از رسوب گذاری روی یک بستر ترکیب می شوند.
از لحاظ تاریخی، تولید کنندگان از سیلیسیم کاربید در تنظیمات درجه حرارت بالا برای دستگاه هایی مانند بلبرینگ، اجزای ماشین آلات گرمایش، ترمز خودرو و حتی ابزار تیز کردن چاقو استفاده می کنند. در کاربردهای الکترونیکی و نیمه هادی، مزایای اصلی مزایای SiC عبارتند از:
این سه ویژگی بالا با همدیگر، هدایت الکتریکی فوق العاده ای را به SiC می دهند، به ویژه در مقایسه با سیلیکون، که به طنز به آن پسر عموی محبوبتر سیلیسیم کاربید گفته می شود. ویژگی های این مواد، آنها را برای کاربردهای قدرت بالا که در آن جریان زیاد، دما و هدایت حرارتی بالا مورد نیاز است بسیار سودمند می سازد.
در سال های اخیر، SiC به یک بازیگر کلیدی در صنعت نیمه هادی تبدیل شده است، که MOSFET ها، دیودهای Schottky و ماژول های قدرت را برای استفاده در کاربردهای با راندمان بالا مورد استفاده قرار می دهد. این ماده در حالی که گرانتر از MOSFET های سیلیکونی است و معمولاً به ولتاژهای خرابی در 900V محدود می شوند، SiC آستانه ولتاژ را نزدیک به 10 کیلوولت مجاز می کند.
سیلیکون کاربید همچنین تلفات سوئیچینگ بسیار پایینی دارد و می تواند فرکانس های عملکرد بالا را پشتیبانی کند، که به آن اجازه می دهد به راندمان های بی نظیری در حال حاضر دست پیدا کند، به ویژه در مواردی که با بیش از 600 ولت کار می کنند.
با روش اجرای مناسب، دستگاه های SiC می توانند تلفات سیستم مبدل و اینورتر را تقریباً 50، اندازه را 300، و هزینه سیستم را تا 20 درصد کاهش دهند. این کاهش در اندازه کلی سیستم به این ماده این توانایی را می دهد که در کاربردهای حساس به وزن و فضا بسیار مفید باشد.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
