SiC - சிலிக்கான் கார்பைடு

சிலிக்கான் கார்பைடு 1893 இல் சக்கரங்கள் மற்றும் வாகன பிரேக்குகளை அரைக்கும் தொழில்துறை சிராய்ப்பாக கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. 20 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில், SiC வேஃபர் பயன்பாடுகள் LED தொழில்நுட்பத்தில் சேர்க்க வளர்ந்தன. அப்போதிருந்து, அதன் சாதகமான இயற்பியல் பண்புகள் காரணமாக இது பல குறைக்கடத்தி பயன்பாடுகளாக விரிவடைந்துள்ளது. செமிகண்டக்டர் துறையில் மற்றும் வெளியே அதன் பரவலான பயன்பாடுகளில் இந்த பண்புகள் தெளிவாகத் தெரிகிறது. மூரின் சட்டம் அதன் வரம்பை எட்டுவதாகத் தோன்றுவதால், குறைக்கடத்தித் துறையில் உள்ள பல நிறுவனங்கள் சிலிக்கான் கார்பைடை எதிர்காலத்தின் குறைக்கடத்திப் பொருளாகப் பார்க்கின்றன. SiC இன் பல பாலிடைப்களைப் பயன்படுத்தி SiC ஐ உருவாக்க முடியும், இருப்பினும் குறைக்கடத்தித் துறையில் பெரும்பாலான அடி மூலக்கூறுகள் 4H-SiC ஆக இருக்கும், SiC சந்தை வளர்ந்து வருவதால் 6H- குறைவாகவே காணப்படுகிறது. 4H- மற்றும் 6H- சிலிக்கான் கார்பைடைக் குறிப்பிடும் போது, ​​H என்பது படிக லட்டியின் கட்டமைப்பைக் குறிக்கிறது. படிக அமைப்பில் உள்ள அணுக்களின் அடுக்கி வைக்கும் வரிசையை எண் குறிக்கிறது, இது கீழே உள்ள SVM திறன்கள் விளக்கப்படத்தில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. சிலிக்கான் கார்பைடு கடினத்தன்மையின் நன்மைகள் பாரம்பரிய சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறுகளை விட சிலிக்கான் கார்பைடைப் பயன்படுத்துவதில் பல நன்மைகள் உள்ளன. இந்த பொருளின் முக்கிய நன்மைகளில் ஒன்று அதன் கடினத்தன்மை. அதிக வேகம், அதிக வெப்பநிலை மற்றும்/அல்லது உயர் மின்னழுத்த பயன்பாடுகளில் இது பொருளுக்கு பல நன்மைகளை வழங்குகிறது. சிலிக்கான் கார்பைடு செதில்கள் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்டவை, அதாவது அவை ஒரு புள்ளியில் இருந்து மற்றொரு கிணற்றுக்கு வெப்பத்தை மாற்றும். இது அதன் மின் கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் இறுதியில் மினியேட்டரைசேஷன், SiC செதில்களுக்கு மாறுவதற்கான பொதுவான இலக்குகளில் ஒன்றாகும். வெப்ப திறன்கள் SiC அடி மூலக்கூறுகள் வெப்ப விரிவாக்கத்திற்கான குறைந்த குணகத்தையும் கொண்டுள்ளன. வெப்ப விரிவாக்கம் என்பது ஒரு பொருள் வெப்பமடையும் போது அல்லது குளிர்ச்சியடையும் போது விரிவடையும் அல்லது சுருங்கும் அளவு மற்றும் திசையாகும். மிகவும் பொதுவான விளக்கம் பனிக்கட்டி ஆகும், இருப்பினும் இது பெரும்பாலான உலோகங்களுக்கு நேர்மாறாக செயல்படுகிறது, அது குளிர்ச்சியடையும் போது விரிவடைகிறது மற்றும் வெப்பமடையும் போது சுருங்குகிறது. வெப்ப விரிவாக்கத்திற்கான சிலிக்கான் கார்பைட்டின் குறைந்த குணகம் என்பது, அது சூடாக்கப்படும்போது அல்லது குளிரூட்டப்படுவதால், அளவு அல்லது வடிவத்தில் குறிப்பிடத்தக்க அளவு மாறாது, இது சிறிய சாதனங்களில் பொருத்துவதற்கும் அதிக டிரான்சிஸ்டர்களை ஒரு சிப்பில் அடைப்பதற்கும் சரியானதாக அமைகிறது. இந்த அடி மூலக்கூறுகளின் மற்றொரு முக்கிய நன்மை வெப்ப அதிர்ச்சிக்கு அதிக எதிர்ப்பாகும். இதன் பொருள் அவை உடைந்து அல்லது விரிசல் இல்லாமல் வெப்பநிலையை விரைவாக மாற்றும் திறனைக் கொண்டுள்ளன. பாரம்பரிய மொத்த சிலிக்கானுடன் ஒப்பிடுகையில் சிலிக்கான் கார்பைடின் வாழ்நாள் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்தும் மற்றொரு கடினத்தன்மை பண்புகளாக இருப்பதால், சாதனங்களைத் தயாரிக்கும் போது இது ஒரு தெளிவான நன்மையை உருவாக்குகிறது. அதன் வெப்ப திறன்களுக்கு மேல், இது மிகவும் நீடித்த அடி மூலக்கூறு மற்றும் 800 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் அமிலங்கள், காரங்கள் அல்லது உருகிய உப்புகளுடன் வினைபுரிவதில்லை. இது இந்த அடி மூலக்கூறுகளுக்கு அவற்றின் பயன்பாடுகளில் பன்முகத்தன்மையை அளிக்கிறது மேலும் பல பயன்பாடுகளில் மொத்த சிலிக்கானை வெளிப்படுத்தும் திறனுக்கு மேலும் உதவுகிறது. அதிக வெப்பநிலையில் அதன் வலிமை 1600 ° C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் பாதுகாப்பாக செயல்பட அனுமதிக்கிறது. இது எந்தவொரு உயர் வெப்பநிலை பயன்பாட்டிற்கும் பொருத்தமான அடி மூலக்கூறாக அமைகிறது.