Silikon karbid

Zhen An: Xitoyda etakchi kremniy karbid ishlab chiqarish

ZhenAn International Co., Limited. Xitoyning Anyang shahrida joylashgan bo'lib, metallurgiya sanoatida 30 yildan ortiq tajriba va texnologiya to'plangan.

Hozirgi vaqtda Zhenan metallurgiya va metall materiallar uchun to'liq avtomatik va aqlli ishlab chiqarish liniyalari bilan ishlaydi, barqaror yillik ishlab chiqarish va sotish hajmi 150 000 metrik tonna.

Fabrikamız taxminan 30 000 kvadrat metr maydonni egallab, barqaror va keng miqyosdagi-ishlab chiqarishni qo'llab-quvvatlaydi.

Sifatni tekshirish
Sifat inspektorlarimiz mahsulotning har bir partiyasi xalqaro standartlarga javob berishini ta'minlash uchun har bir havola sifatini qat'iy nazorat qiladi.

Yaxshi xizmat
Zhenan sizga yuqori sifatli metallurgiya mahsuloti materiallari va xizmatlarini-ta'minlashga qaratilgan ajoyib va professional jamoaga ega.

Moslashtirish
Mijozlarning talablariga muvofiq, biz maxsus spetsifikatsiyalar, shakllar va materiallar bilan moslashtirilgan metallurgiya materiallari mahsulotlarini ham taqdim etamiz.

Tez yetkazib berish
Katta ishlab chiqarish quvvati bilan biz birinchi marta belgilangan joyga o'z vaqtida yetkazib berish va tashishni ta'minlaymiz.

Ilovalarning keng doirasi
ZhenAn metallurgiya materiallari mahsulotlari quyish, po'lat ishlab chiqarish, elektr energiyasi,-rangli metallar, neft-kimyo, shisha, qurilish materiallari va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi va dunyoning 80 dan ortiq mamlakatlari va mintaqalariga eksport qilinadi.

Birinchidan 12 3 4 5 Oxirgi 1/5

Silikon karbidning kiritilishi

Silikon karbid, shuningdek, SiC sifatida ham tanilgan, sof kremniy va sof ugleroddan iborat yarimo'tkazgichli asosiy materialdir. Siz n{1}}tipli yarimo‘tkazgich hosil qilish uchun SiC ni azot yoki fosfor bilan doping yoki ap-tipli yarimo‘tkazgich hosil qilish uchun berilliy, bor, alyuminiy yoki galiy bilan doping qilishingiz mumkin. Kremniy karbidning ko'p navlari va tozaligi mavjud bo'lsa-da, yarimo'tkazgichli sifatli kremniy karbid so'nggi bir necha o'n yilliklardagina foydalanish uchun paydo bo'ldi.

Silikon karbidning xossalari

Kuchli kristalli tuzilma
Silikon karbid engil elementlardan, kremniy (Si) va ugleroddan (C) tashkil topgan. Uning asosiy qurilish bloki markazda bitta kremniy atomiga kovalent bog'langan tetraedrni tashkil etuvchi to'rtta uglerod atomining kristalidir. SiC ham polimorfizmni namoyon qiladi, chunki u turli fazalarda va kristalli tuzilmalarda mavjud

Yuqori qattiqlik
Silikon karbidning Mohs qattiqlik darajasi 9 ga teng, bu bor karbid (9,5) va olmos (10) yonida mavjud bo'lgan eng qiyin materialdir. Aynan shu xossa SiC ni mexanik muhrlar, podshipniklar va kesish asboblari uchun ajoyib material tanloviga aylantiradi.

Yuqori -haroratga chidamlilik
Silikon karbidning yuqori harorat va termal zarbalarga chidamliligi SiC dan olovli g'isht va boshqa o'tga chidamli materiallarni ishlab chiqarishda foydalanishga imkon beruvchi xususiyatdir. Silikon karbidning parchalanishi 2000 darajadan boshlanadi

O'tkazuvchanlik
Agar SiC tozalangan bo'lsa, uning harakati elektr izolyatoriga xosdir. Biroq, aralashmalarni boshqarish orqali kremniy karbidlari yarimo'tkazgichning elektr xususiyatlarini ko'rsatishi mumkin. Misol uchun, doping yo'li bilan har xil miqdordagi alyuminiyni kiritish ap- tipidagi yarimo'tkazgichni beradi. Odatda sanoat toifasidagi SiC ning tozaligi 98 dan 99,5% gacha. Umumiy aralashmalar alyuminiy, temir, kislorod va erkin ugleroddir

Kimyoviy barqarorlik
Silikon karbid kislotalar (xlorid, oltingugurt yoki gidroflorik kislota) yoki asoslarda (konsentrlangan natriy gidroksidlari) ta'sirlanganda yoki qaynatilganda ham yuqori korroziyaga chidamliligiga ega barqaror va kimyoviy inert moddadir. U xlorda reaksiyaga kirishadi, lekin faqat 900 daraja va undan yuqori haroratda. Silikon karbid SiO2 hosil qilish uchun harorat taxminan 850 daraja bo'lganda havoda oksidlanish reaktsiyasini boshlaydi.

Silikon karbidning afzalliklari

Yuqori harorat qobiliyati:SiC kremniyga qaraganda ancha yuqori haroratlarda, ko'pincha 400 darajagacha va potentsial 800 darajagacha ishlaydi, bu esa ishlashning sezilarli darajada yomonlashuvisiz ekstremal sharoitlarga bardosh bera oladigan yanada samarali elektron qurilmalarga imkon beradi. Bu ta'sirchan qobiliyat SiC ning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va zaryad tashuvchilarning past ichki konsentratsiyasi bilan bog'liq. Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi SiC tranzistorining ekvivalent kremniy chipiga qaraganda ancha kichikroq sovutgichdan foydalanishi yoki taqqoslanadigan issiqlik qabul qiluvchidan foydalanishi va ko'proq issiqlikka bardosh bera olishini anglatadi. Xona haroratida zaryad tashuvchilarning past kontsentratsiyasi SiC termal bo'shatilgan elektronlar ichki zaryad tashuvchilarga qo'shilib, tranzistorni suv bosishdan va uni "yoqilgan" holatida (o'tkazuvchanlik holati) qulflashdan oldin katta elektr yukiga bardosh bera olishini anglatadi.

Yuqori buzilish kuchlanishi:SiC kremniynikidan taxminan sakkiz baravar ko'p parchalanish kuchlanishiga ega (~300 kV/sm ga nisbatan 2400 kV/sm), ya'ni u oldindan aytib bo'lmaydigan o'tkazuvchanlik harakati va potentsial halokatli nosozlikni boshdan kechirishdan oldin yuqori kuchlanishlarga bardosh bera oladi.

Kichikroq shakl faktori:Bu afzallik silikonga nisbatan SiC ning yuqori parchalanish kuchlanishi va issiqlik o'tkazuvchanligidan kelib chiqadi. Agar kremniy va kremniy karbid tranzistorlarining har biri bir xil buzilish kuchlanishiga bardosh beradigan bo'lsa, an'anaviy kremniy tranzistori SiC tranzistoridan ancha kattaroq bo'lishi kerak edi. Kichikroq SiC tranzistori kattaroq kremniy tranzistoriga qaraganda 0,25-0,5% "yoqilgan" qarshilikka ega bo'lishi mumkin. Bu xususiyat yanada samaraliroq va ixcham quvvat elektron tizimlarini loyihalash imkonini beradi.

Yuqori kommutatsiya chastotalari:SiC tranzistorlarining kichikroq shakl omili va natijada yuqori kommutatsiya chastotasi EV akkumulyatorlarini zaryad qilish uchun ishlatiladigan quvvat konvertorida foydalanish uchun engilroq va arzonroq induktorlar va kondansatörlarni loyihalash imkonini beradi.

Silikon karbid qanday ishlab chiqariladi?

Kremniy karbid ishlab chiqarishning eng oddiy usuli kremniy qumini va ko'mir kabi uglerodni yuqori haroratlarda - 2500 daraja Selsiygacha eritishni o'z ichiga oladi. Kremniy karbidning quyuqroq, keng tarqalgan versiyalari ko'pincha temir va uglerod aralashmalarini o'z ichiga oladi, ammo sof SiC kristallari rangsiz va kremniy karbid 2700 daraja Selsiyda sublimatsiya qilinganida hosil bo'ladi. Bir marta qizdirilgandan so'ng, bu kristallar Lely usuli deb nomlanuvchi jarayonda sovuqroq haroratda grafitga tushadi.

Lely usuli

Ushbu jarayon davomida granit tigel kremniy karbid kukunini sublimatsiya qilish uchun odatda induksiya yo'li bilan juda yuqori haroratgacha qiziydi. Pastroq haroratli grafit novda gazsimon aralashmada to'xtatiladi, bu esa sof kremniy karbidining cho'kishi va kristall hosil bo'lishiga imkon beradi.

Kimyoviy bug'larning cho'kishi

Shu bilan bir qatorda, ishlab chiqaruvchilar uglerod{0}}asosidagi sintez jarayonlarida va yarimo‘tkazgich sanoatida qo‘llaniladigan kimyoviy bug‘larni cho‘ktirish yordamida kub SiC ni o‘stiradilar. Ushbu usulda gazlarning maxsus kimyoviy aralashmasi vakuum muhitiga kiradi va substratga yotqizishdan oldin birlashadi.
Silikon karbid gofret ishlab chiqarishning ikkala usuli ham muvaffaqiyatga erishish uchun katta miqdorda energiya, asbob-uskunalar va bilimlarni talab qiladi.

Silikon karbiddan qanday foydalanish mumkin?

Harbiy o'q o'tkazmaydigan zirhlarda ishlatiladigan kremniy karbid
Silikon karbid o'q o'tkazmaydigan zirh ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ushbu birikmaning bunday maqsadda qo'llanilishiga imkon beradigan xususiyati uning qattiqligidir. O'qlar va boshqa zararli narsalar kremniy karbid hosil qiladigan qattiq keramik bloklar bilan kurashishi kerak. O'qlar keramik bloklarga kira olmaydi.

Yarimo'tkazgichlarda ishlatiladigan kremniy karbid
Kremniy karbid unga dopantlar qo'shilsa, yarim o'tkazgichga aylanadi. Kremniy karbidiga qo'shilgan bor va alyuminiy kabi dopantlar uni ap-yarimo'tkazgichga aylantiradi. Boshqa tomondan, kremniy karbidiga qo'shilgan azot va fosfor kabi dopantlar uni n-tipli yarimo'tkazgichga aylantiradi.

Aşındırıcılarda ishlatiladigan silikon karbid
Silikon karbid odatda abraziv sifatida ishlatiladi, chunki u qanchalik qattiq. U silliqlash g'ildiraklari, kesish asboblari va zımpara ishlab chiqarishda ishlatiladi. Silikon karbid abrazivlari odatda shunga o'xshash sifatdagi boshqa abrazivlarga qaraganda arzonroqdir. Aşındırıcılar po'lat, alyuminiy, quyma temir va kauchuk kabi materiallarni maydalash uchun ishlatiladi.

Elektr transport vositalarida ishlatiladigan silikon karbid
Silikon karbid elektr transport vositalarini quvvatlantirish uchun kremniydan yaxshiroq tanlovdir. Kremniy karbid bilan ishlaydigan elektr transport vositalari yuqori samarali va tejamkor-.

Silikon karbid zargarlik buyumlarida ishlatiladi
Strukturaviy jihatdan olmosga oʻxshash, ammo olmosga qaraganda yorqinroq, arzonroq, bardoshli va engilroq boʻlgan kremniy karbid zargarlik sanoatida olmosga munosib muqobildir.

Yoqilg'ida ishlatiladigan kremniy karbid
Boshqa maqsadlarga qo'shimcha ravishda, kremniy karbid yoqilg'i sifatida ishlatiladi. U po'lat ishlab chiqarishda yoqilg'i sifatida ishlatiladi va boshqa yoqilg'ilarga qaraganda toza po'lat ishlab chiqaradi. Bu, shuningdek, arzonroq va ekologik toza yoqilg'i-dir.

Silikon karbid LEDlarda ishlatiladi
Ishlab chiqarilgan birinchi yorug'lik chiqaradigan diodlar (LED){0}} kremniy karbid texnologiyasidan foydalangan. U ko'k, qizil va sariq LEDlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilgan. LEDlar televizorlar, displey taxtalari va kompyuterlarda qo'llaniladi.

Sertifikatlar

Silikon karbidning umumiy muammolari

Savol: Elektron qurilmalarda SiC qanday qo'llaniladi?

Javob: Kremniy karbid - bu yarimo'tkazgich bo'lib, u eng avvalo yuqori kuchlanishlarga bardosh berish qobiliyati tufayli, kremniy bilan ishlatilishi mumkin bo'lganidan o'n baravar yuqori quvvatga ega. Silikon karbid asosidagi yarimo'tkazgichlar yuqori issiqlik o'tkazuvchanligini, yuqori elektron harakatchanligini va kamroq quvvat yo'qotishlarini ta'minlaydi. SiC diodlari va tranzistorlari ishonchlilikni buzmasdan yuqori chastotalar va haroratlarda ham ishlashi mumkin. Schottky diodlari va FET/MOSFET tranzistorlari kabi SiC qurilmalarining asosiy ilovalari konvertorlar, invertorlar, quvvat manbalari, batareya zaryadlovchilari va motorni boshqarish tizimlarini o'z ichiga oladi.

Savol: Nima uchun SiC quvvat dasturlarida Si dan ustun keladi?

Javob: Elektronikada eng koʻp qoʻllaniladigan yarimoʻtkazgich boʻlishiga qaramay, kremniy baʼzi cheklovlarni koʻrsata boshladi, ayniqsa yuqori quvvatli ilovalarda. Ushbu ilovalarda tegishli omil yarimo'tkazgich tomonidan taklif qilinadigan tarmoqli oralig'i yoki energiya bo'shlig'idir. Tarmoq oralig'i yuqori bo'lsa, u foydalanadigan elektronika kichikroq bo'lishi, tezroq ishlashi va ishonchli bo'lishi mumkin. U boshqa yarimo'tkazgichlarga qaraganda yuqori haroratlarda, kuchlanishlarda va chastotalarda ham ishlashi mumkin. Kremniyning tarmoqli oralig'i taxminan 1,12eV bo'lsa-da, kremniy karbid 3,26eV atrofida deyarli uch baravar kattaroq qiymatga ega.

Savol: Kremniy karbid materialini doping qilish uchun qanday aralashmalar ishlatiladi?

Javob: Sof shaklda kremniy karbid elektr izolyatori kabi harakat qiladi. Nopokliklar yoki dopantlarning nazorat ostida qo'shilishi bilan SiC o'zini yarim o'tkazgich kabi tutishi mumkin. AP{2}}tipli yarimo‘tkazgichni alyuminiy, bor yoki galiy bilan qo‘shish orqali olish mumkin, azot va fosfor aralashmalari esa N-tipli yarimo‘tkazgichni hosil qiladi. Silikon karbid infraqizil nurlanishning kuchlanishi yoki intensivligi, ko'rinadigan yorug'lik va ultrabinafsha nurlar kabi omillarga asoslanib, ba'zi sharoitlarda elektr tokini o'tkazish qobiliyatiga ega, ammo boshqalarda emas. Boshqa materiallardan farqli o'laroq, kremniy karbid keng diapazonlarda qurilma ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan P{6}}va N{7}}tipli hududlarni boshqarishga qodir. Shu sabablarga ko'ra, SiC quvvat qurilmalari uchun mos bo'lgan va kremniy tomonidan taqdim etilgan cheklovlarni engib o'tishga qodir materialdir.

Savol: SiC yarimo'tkazgichlari kremniyga qaraganda yaxshiroq issiqlik boshqaruviga qanday erishish mumkin?

Javob: Yana bir muhim parametr - issiqlik o'tkazuvchanligi, bu yarimo'tkazgichning o'zi ishlab chiqaradigan issiqlikni qanday tarqatish qobiliyatini ko'rsatadigan ko'rsatkichdir. Agar yarimo'tkazgich issiqlikni samarali ravishda tarqata olmasa, qurilma bardosh bera oladigan maksimal ish kuchlanishiga va haroratga cheklov kiritiladi. Bu kremniy karbidining kremniydan ustun bo'lgan yana bir sohasi: kremniy karbidining issiqlik o'tkazuvchanligi 1490 Vt/m-K, kremniy tomonidan taqdim etilgan 150 Vt/m-K.

Savol: Silikon karbid uchun xom ashyo nima?

Javob: Asosiy xom ashyo SiO2 va C bo'lib, ular yuqori haroratda reaksiyaga kirishadi. Arra changi va tuz (ba'zan) ham qo'shiladi, shuning uchun arra kukuni yonib ketadi va g'ovaklarni ta'minlaydi, bu esa ajralib chiqadigan gazlarning (yuqori haroratda) chiqishini osonlashtiradi. Otish taxminan 40 soat davomida amalga oshiriladi va sovutgandan so'ng yon devorlar chiqariladi.

Savol: Kremniy karbidini qanday olasiz?

Javob: Odatda, kremniy karbid Acheson grafitga chidamli pechda kremniy qumi va uglerodni yuqori haroratgacha isitishni o'z ichiga olgan Acheson jarayoni yordamida ishlab chiqariladi. U mayda kukun yoki birlashtirilgan massa sifatida hosil bo'lishi mumkin, uni kukunli xom ashyo sifatida ishlatishdan oldin maydalash va maydalash kerak.

Savol: Silikon karbid ishlab chiqarish qiyinmi?

Javob: Kremniy karbidini ishlab chiqarishning eng oddiy jarayoni kremniy qumi va uglerodni Acheson grafitli elektr qarshilik pechida yuqori haroratda, 1600 daraja (2,910 daraja F) va 2,500 daraja (4,530 daraja F) oralig'ida birlashtirishdir.

Savol: Silikon karbidning asosiy qo'llanilishi nima?

Javob: Silikon karbid o'zining chidamliligi va materialning nisbatan arzonligi tufayli zamonaviy lapidarda juda mashhur abraziv hisoblanadi. Shuning uchun bu san'at sanoati uchun juda muhimdir. Ishlab chiqarish sanoatida bu birikma qattiqligi uchun bir necha abraziv ishlov berish jarayonlarida, masalan, honlama, silliqlash, suv-jetli kesish va qumtoshlashda ishlatiladi.

Savol: Kremniy karbid suvda eriydimi?

Javob: Silikon karbid suvda erimaydi. Biroq, u erigan ishqorlarda (NaOH va KOH kabi) va eritilgan temirda ham eriydi. Kremniy karbid organosilikon birikmasi sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.

Savol: Kremniy karbid elektr tokini o'tkaza oladimi?

Javob: Ha, lekin ma'lum shartlar ostida.
Silikon karbid o'zining sof shaklida o'zini elektr izolyatori sifatida tutadi. Biroq, aralashmalar yoki doping moddalarining nazorat ostida qo'shilishi bilan va SiC zarur qarshilikka ega bo'lganligi sababli, u yarim o'tkazuvchanlik xususiyatlarini ifodalashi mumkin; boshqa so'z bilan aytganda, yarimo'tkazgich sifatida u erkin{2}}oqimga ruxsat bermaydi va uni butunlay qaytarmaydi.

Savol: Biz kremniy karbidini qayerdan olamiz?

Javob: Silikon karbid (SiC) yoki karborundum yuqori haroratda (1600–2500 daraja) elektr pechida yuqori darajadagi silika qumi va mayda maydalangan uglerod (neft koksi)ni birlashtirish orqali ishlab chiqarilgan sintetik abrazivdir.

Savol: Kremniy karbid olmosdan kuchlimi?

Javob: Silikon karbid Mohs qattiqligida 9,5 ga teng, bu dunyodagi eng qattiq olmosdan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Bundan tashqari, silikon karbid mukammal issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Bu yarimo'tkazgichning bir turi va yuqori haroratda oksidlanishga qarshi tura oladi.

Savol: Kremniy karbid nima bilan reaksiyaga kirishadi?

Javob: SiC kukuni uglerod va/yoki kremniy kukuni bilan aralashtirib, shakllar hosil qilishi va keyin yuqori haroratda reaksiyaga kirishib, oʻz-oʻzidan bogʻlangan (Si+C donalarni bogʻlash uchun SiC hosil qiladi), nitrid bilan bogʻlangan (silikon N2 bilan reaksiyaga kirishib, Si3N4 hosil qiladi) yoki kremniy bilan bogʻlangan (kremniylangan SiC) hosil boʻlishi mumkin.

Savol: SiC kristallarining har xil turlari qanday?

Javob: SiC ning kristall tuzilmalari kubik, olti burchakli va rombedraldir. SiC uchun ishlatiladigan yozuv tizimi atomik stacking ketma-ketligidagi qatlamlar sonini va politipning kristall tuzilishini ifodalovchi harfni ko'rsatadi (C kub uchun, H olti burchakli va R rombedral uchun).

Savol: Alfa va beta kremniy karbid o'rtasidagi farq nima?

Javob: Kremniy karbidning ikki shaklini ajratib turadigan narsa mikrokristalli tuzilishdir. Beta kremniy karbidi kubik mikrokristalli tuzilishga ega bo'lsa, alfa kristalli karbid sferik mikrokristalli tuzilishga ega.

Biz Xitoyda yuqori sifatli moslashtirilgan xizmat ko'rsatishga ixtisoslashgan professional kremniy karbid ishlab chiqaruvchilari va etkazib beruvchilarimiz. Sizni fabrikamizdan zaxiradagi kremniy karbidini sotib olishingiz yoki ulgurji sotib olishingizni samimiy qutlaymiz. Narxlar bo'yicha maslahat olish uchun biz bilan bog'laning.