SIC الركيزة المربعة 5 × 5 10 × 10 350um خارج المحور: 2.0 °-4.0 ° نحو مستوى الإنتاج

سيك مربع الركيزة مجردة

الركائز المربعة من كربيد السيليكون (SiC) هي مواد حاسمة في أجهزة أشباه الموصلات المتقدمة ، وخاصة في التطبيقات عالية الطاقة وارتفاع التردد.الجهد العالي للانقطاع، والفجوة العريضة جعلها خيارا مثاليا للجيل القادم من أجهزة الكترونيات القوية، وخاصة في البيئات القاسية.الشكل المربع لهذه الأساسات يسهل الاستخدام الفعال في تصنيع الجهاز ويضمن التوافق مع معدات معالجة مختلفةوعلاوة على ذلك، تستخدم الركائز SiC مع زوايا خارج المحور تتراوح من 2.0 درجة إلى 4.0 درجة على نطاق واسع لتحسين جودة الطبقة البصرية عن طريق الحد من العيوب مثل الأنابيب الصغيرة والانحرافات.هذه الركائز تلعب أيضا دورا محوريا في تطوير ثنائيات عالية الأداء، الترانزستورات، وغيرها من المكونات الإلكترونية حيث الكفاءة العالية والموثوقية هي الأساسية.الروائح المربعة لـ SiC توفر حلول واعدة في قطاعات مثل السيارات الكهربائيةوتتركز الأبحاث الجارية على تحسين إنتاج قوالب SiC للحد من التكاليف وتحسين أداء المواد.يحدد هذا الملخص أهمية الركائز المربعة SiC ويسلط الضوء على دورها في تطوير تقنيات أشباه الموصلات الحديثة.

خصائص الركيزة المربعة SIC

خصائص الركيزة المربعة لكربيد السيليكون (SiC) حاسمة لأدائها في تطبيقات أشباه الموصلات. تشمل الخصائص الرئيسية:

1. فجوة النطاق العريضة (3.26 eV): يمتلك SiC فجوة نطاق أوسع بكثير من السيليكون ، مما يسمح له بالعمل في درجات حرارة أعلى وجهدات وترددات دون تدهور الأداء.

2. موصلة حرارية عالية (3.7 W/cm·K): التوصيل الحراري الممتاز لـ SiC يسمح بتبديد الحرارة بشكل فعال ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات ذات الطاقة العالية.

3. الحقل الكهربائي ذو الانهيار العالي (3 MV/cm): يمكن لـ SiC أن يتحمل مجالات كهربائية أعلى من السيليكون، وهو أمر حاسم لأجهزة الجهد العالي، مما يقلل من خطر التعطيل ويحسن الكفاءة.

4. تحرك الكترونات العالي (950 سم2/فولت): على الرغم من أن SiC أقل قليلاً من السيليكون ، إلا أنه لا يزال يوفر تحركًا إلكترونيًا جيدًا ، مما يتيح سرعات تشغيل أسرع في الأجهزة الإلكترونية.

5. صلابة ميكانيكية: السيك هو مادة صلبة للغاية بقسوة موهز حوالي 9.5، مما يجعلها مقاومة للغاية للارتداء وقادرة على الحفاظ على سلامة الهيكل في ظل الظروف القاسية.

6. الاستقرار الكيميائي: SiC غير فعال كيميائيًا ، مقاوم للتأكسيد والتآكل ، مما يجعله مناسبًا لظروف كيميائية وبيئية قاسية.

7. زاوية خارج المحور: تحتوي العديد من مواد SiC على قطع خارج المحور (على سبيل المثال ، 2.0 °-4.0 °) لتحسين نمو الطبقة البصرية ، مما يقلل من العيوب مثل الأنابيب الصغيرة والانحرافات في بنية الكريستال.

8. كثافة العيوب المنخفضة: تحتوي الركائز SiC عالية الجودة على كثافة منخفضة من عيوب البلورات ، مما يعزز أداء وموثوقية الأجهزة الإلكترونية.

هذه الخصائص تجعل الركائز المربعة لـ SiC مثالية للتطبيقات في إلكترونيات الطاقة والمركبات الكهربائية والاتصالات والأنظمة المتجددة للطاقة ،حيث تكون الكفاءة العالية والمتانة ضرورية.

الصور الحقيقية للقالب SIC

التطبيقات الفعلية للترتيب المربع SIC

وجدت الركائز المربعة من كربيد السيليكون (SiC) تطبيقات في العالم الحقيقي في مختلف الصناعات المتقدمة التقنية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى خصائصها الحرارية والكهربائية والميكانيكية الاستثنائية.بعض التطبيقات الرئيسية تشمل:

1.إلكترونيات الطاقة:

• أجهزة عالية الطاقة:تستخدم الركائز المربعة لـ SiC في تصنيع أجهزة عالية الطاقة مثل MOSFETs و IGBTs و Schottky diodes. هذه الأجهزة ضرورية في أنظمة تحويل الطاقة وإدارتها ،خاصة في المناطق التي تكون فيها الكفاءة العالية، والموثوقية والأداء أمران حاسمان، مثل في مصادر الطاقة الصناعية والمحولات الشمسية.
• المركبات الكهربائية:يتم اعتماد إلكترونيات الطاقة القائمة على SiC بشكل متزايد في أنظمة محركات المركبات الكهربائية (EV) ، بما في ذلك الشواحن الداخلية والمحولات ومكونات خط القوة.تحسين الكفاءة وتقليل توليد الحرارة، أنظمة أكثر تكثيفا مع استخدام أفضل للطاقة.

2.الطاقة المتجددة:

• محولات الطاقة الشمسيةتحسن أسطوانات SiC أداء المحولات الشمسية من خلال تمكين تحويل الطاقة بشكل أكثر كفاءة من DC إلى AC ، وهو أمر حيوي لتحسين إنتاج أنظمة الطاقة الشمسية.
• توربينات الرياح:يتم استخدام وحدات الطاقة القائمة على SiC في توربينات الرياح لإدارة تحويل الطاقة ، مما يضمن تشغيل فعال وموثوق به حتى في ظل ظروف الإجهاد العالي.

3.الاتصالات:

• البنية التحتية 5G:تستخدم أسطوانات SiC في أجهزة RF عالية التردد وعالية الطاقة التي تدعم نشر شبكات 5G.قدرتها على التعامل مع الترددات العالية دون خسائر كبيرة تجعلها مثالية للجيل القادم من أنظمة الاتصالات.

4.الطيران والفضاء والدفاع:

• أنظمة الرادار:تستخدم أسطوانات SiC في أنظمة الرادار المتقدمة ، حيث تكون القدرات على التشغيل عالية التردد ومعالجة الطاقة حاسمة.صلابة المادة تضمن أيضا أداء في درجات الحرارة القاسية والبيئات القاسية.
• تطبيقات الأقمار الصناعية والفضاء:الاستقرار الحراري ومقاومة الإشعاع لـ SiC تجعلها مناسبة للقمر الصناعي والتطبيقات الفضائية الأخرى ، حيث يتم تعريض المواد لظروف شديدة.

5.تطبيقات صناعية:

• محركات القيادة:يتم دمج مواد SiC في محركات محركات الآلات الصناعية ، مما يحسن الكفاءة ويقلل من استهلاك الطاقة ، وخاصة في التطبيقات ذات الطلب العالي مثل الروبوتات والأتمتة.
• أنظمة التكييف:كما تستخدم إلكترونيات الطاقة القائمة على SiC في أنظمة HVAC لزيادة كفاءة استخدام الطاقة وخفض تكاليف التشغيل.

6.المعدات الطبية:

• أدوات التصوير والتشخيص:تساهم مواد SiC في احتياجات الأداء العالي لمعدات التصوير الطبية المتقدمة، مثل آلات التصوير بالرنين المغناطيسي ومسحات التصوير المقطعي، من خلال تمكين إدارة الطاقة الدقيقة والفعالة.

7.السكك الحديدية:

• القطارات الكهربائية:تستخدم تكنولوجيا SiC في أنظمة الجر للقطارات الكهربائية، حيث الحاجة إلى أنظمة طاقة صغيرة الكفاءة قادرة على التعامل مع أحمال كبيرة أمر حاسم.المحولات والمحولات القائمة على SiC تساهم في القطارات الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة وأسرع.

تُظهر هذه التطبيقات تنوع وتأثير الركائز المربعة لـ SiC في تمكين حلول عالية الأداء وفعالة في استخدام الطاقة في مختلف الصناعات.

أسئلة وأجوبة

س: ما هي مواد SiC؟

أ:رقائق وقواعد الكربيد السيليكونية (SiC)مواد متخصصة تستخدم في تكنولوجيا أشباه الموصلات مصنوعة من كربيد السيليكون، وهو مركب معروف بقدرته العالية على التوصيل الحراري، والقوة الميكانيكية الممتازة، والفجوة النطاقية واسعة.