Uimara Mkubwa wa Silicon Carbide

2023-03-30

Semiconductor Made Of Silicon Carbide

Silicon carbide (SiC) ni nyenzo ya kauri ambayo hukuzwa mara kwa mara kama fuwele moja kwa matumizi ya semiconductor. Kwa sababu ya mali yake ya asili ya nyenzo na ukuaji wa fuwele moja, ni moja ya vifaa vya kudumu vya semiconductor kwenye soko. Uimara huu unaenea zaidi ya utendaji wake wa umeme.

Uimara wa Kimwili

Uimara wa kimwili wa SiC unaonyeshwa vyema zaidi kwa kuchunguza matumizi yake yasiyo ya kielektroniki: sandpaper, extrusion dies, sahani za vest zisizo na risasi, diski za breki za utendaji wa juu, na viwashi vya moto. SiC itakwaruza kitu badala ya kuchanwa chenyewe. Inapotumiwa katika disks za juu za utendaji, upinzani wao kwa kuvaa kwa muda mrefu katika mazingira magumu huwekwa kwenye mtihani. Ili kutumika kama bati la fulana lisiloweza kupenya risasi, SiC lazima iwe na nguvu za juu za mwili na athari.

Uimara wa Kemikali na Umeme

SiC inajulikana kwa inertness yake ya kemikali; haiathiriwi na hata kemikali kali zaidi, kama vile alkali na chumvi iliyoyeyushwa, hata inapowekwa kwenye joto la juu kama 800 °C. Kwa sababu ya uwezo wake wa kustahimili mashambulizi ya kemikali, SiC haiharibiki na inaweza kustahimili mazingira magumu ikiwa ni pamoja na kukabiliwa na hewa yenye unyevunyevu, maji ya chumvi na aina mbalimbali za kemikali.

Kama matokeo ya bandgap yake ya juu ya nishati, SiC ni sugu sana kwa usumbufu wa sumakuumeme na athari za uharibifu za mionzi. SiC pia ni sugu zaidi kwa uharibifu katika viwango vya juu vya nguvu kuliko Si.

Upinzani wa Mshtuko wa joto

Upinzani wa SiC kwa mshtuko wa joto ni sifa nyingine muhimu. Wakati kitu kinakabiliwa na upinde rangi uliokithiri, mshtuko wa joto hutokea (yaani, wakati sehemu tofauti za kitu ziko katika halijoto tofauti kabisa). Kama matokeo ya gradient hii ya halijoto, kasi ya upanuzi au mnyweo itatofautiana kati ya sehemu mbalimbali. Mshtuko wa joto unaweza kusababisha fractures katika nyenzo brittle, lakini SiC ni sugu sana kwa athari hizi. Upinzani wa mshtuko wa joto wa SiC ni matokeo ya conductivity yake ya juu ya joto (350 W / m / K kwa kioo moja) na upanuzi wa chini wa joto kwa kulinganisha na idadi kubwa ya vifaa vya semiconductor.

Elektroniki za SiC (k.m., MOSFET na diodi za Schottky) hutumika katika programu zilizo na mazingira ya fujo, kama vile HEV na EV, kwa sababu ya uimara wao. Ni nyenzo bora kwa matumizi ya semiconductor inayohitaji ugumu na kutegemewa kutokana na uthabiti wake wa kimwili, kemikali na umeme.