SiliziumkarbidAuch als SIC bekannt, ist ein grundlegendes Halbleitermaterial, das aus reinem Silizium und reinem Kohlenstoff besteht. Wir können SIC mit Stickstoff oder Phosphor dopieren, um N -Typ -Halbleiter zu bilden, oder mit Beryllium, Bor, Aluminium oder Gallium, um P -Typ -Halbleiter zu bilden. Verschiedene Arten von Siliziumkarbid können durch Dotieren verschiedener Materialien erzeugt werden.
Die einfachste Methode der HerstellungSiliziumkarbidsoll Silica -Sand und Kohlenstoff bei hoher Temperatur von bis zu 2500 Grad Celsius schmelzen. Siliziumkarbid enthält normalerweise Verunreinigungen von Eisen und Kohlenstoff, aber reine SiC -Kristalle sind farblos und werden gebildet, wenn Siliziumcarbid bei 2700 Grad Celsius untermauert. Daher werden diese Kristalle nach Erwärmung bei einer niedrigeren Temperatur auf Graphit abgelagert. Dieser Prozess wird auch als Lely -Methode bezeichnet. Das heißt, der Granit Crucible wird durch Induktion auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt, um das Siliziumkarbidpulver zu erhaben. Eine Graphitstange mit einer niedrigeren Temperatur wird in der gasförmigen Mischung aufgehängt, die selbst die Ablagerung von reinem Siliziumkarbid und die Bildung von Kristallen ermöglicht, wodurch Siliziumkarbid erzeugt wird.
SiliziumkarbidHauptsächlich hat die Vorteile einer hohen thermischen Leitfähigkeit von 120 - 270 W/mK, einem niedrigen thermischen Expansionskoeffizienten von 4,0 x 10^-6/° C und hoher maximaler Stromdichte. In Kombination geben diese Vorteile Siliziumkarbid sehr gute elektrische Leitfähigkeit, was in einigen Bereichen sehr vorteilhaft ist, die hohe Strom- und hohe thermische Leitfähigkeit erfordern. Mit der Entwicklung der Zeiten ist Siliziumcarbid zu einer wichtigen Rolle in der Halbleiterindustrie geworden und hat die Stromversorgungsmodule für alle hochwertigen und hohen Effizienzanwendungen mit Strom versorgt. Obwohl Siliziumkarbid teurer als Silizium ist, kann SIC eine Spannungsschwelle von fast 10 kV erreichen. Siliziumkarbid weist auch extrem niedrige Schaltverluste auf, die hohe Betriebsfrequenzen unterstützen und dann eine hohe Effizienz erreichen können. Insbesondere bei Anwendungen mit einer Betriebsspannung von mehr als 600 Volt können Siliziumcarbidgeräte bei ordnungsgemäßem Umfang die Verluste des Konverters und des Wechselrichtersystems um fast 50%verringern, die Größe um 300%verringern und die Gesamtsystemkosten erheblich senken.
