SiC – சிலிக்கான் கார்பைடு

சிலிக்கான் கார்பைடு 1893 ஆம் ஆண்டில் அரைக்கும் சக்கரங்கள் மற்றும் வாகன பிரேக்குகளுக்கு ஒரு தொழில்துறை சிராய்ப்புப் பொருளாகக் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. 20 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில், SiC வேஃபர் பயன்பாடுகள் LED தொழில்நுட்பத்தில் சேர்க்கப்பட்டன. அதன் சாதகமான இயற்பியல் பண்புகள் காரணமாக, அதன் பல குறைக்கடத்தி பயன்பாடுகளாக இது விரிவடைந்துள்ளது. குறைக்கடத்தித் தொழிலுக்கு உள்ளேயும் வெளியேயும் அதன் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் இந்தப் பண்புகள் தெளிவாகத் தெரிகின்றன. மூரின் விதி அதன் வரம்பை எட்டுவது போல் தோன்றுவதால், குறைக்கடத்தித் தொழிலுக்குள் உள்ள பல நிறுவனங்கள் எதிர்காலத்தின் குறைக்கடத்திப் பொருளாக சிலிக்கான் கார்பைடை நோக்கிச் செல்கின்றன. SiC ஐ பல பாலிடைப்களைப் பயன்படுத்தி உற்பத்தி செய்யலாம், இருப்பினும் குறைக்கடத்தித் தொழிலுக்குள், பெரும்பாலான அடி மூலக்கூறுகள் 4H-SiC ஆகும், மேலும் SiC சந்தை வளர்ந்ததால் 6H- குறைவாகவே காணப்படுகிறது. 4H- மற்றும் 6H- சிலிக்கான் கார்பைடைக் குறிப்பிடும்போது, ​​H என்பது படிக லேட்டிஸின் கட்டமைப்பைக் குறிக்கிறது. இந்த எண் படிக அமைப்பிற்குள் உள்ள அணுக்களின் அடுக்கி வைக்கும் வரிசையைக் குறிக்கிறது, இது கீழே உள்ள SVM திறன்கள் விளக்கப்படத்தில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. சிலிக்கான் கார்பைடு கடினத்தன்மையின் நன்மைகள் பாரம்பரிய சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறுகளை விட சிலிக்கான் கார்பைடைப் பயன்படுத்துவதில் ஏராளமான நன்மைகள் உள்ளன. இந்தப் பொருளின் முக்கிய நன்மைகளில் ஒன்று அதன் கடினத்தன்மை. இது அதிக வேகம், அதிக வெப்பநிலை மற்றும்/அல்லது உயர் மின்னழுத்த பயன்பாடுகளில் பொருளுக்கு ஏராளமான நன்மைகளைத் தருகிறது. சிலிக்கான் கார்பைடு செதில்கள் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளன, அதாவது அவை ஒரு புள்ளியில் இருந்து மற்றொரு கிணற்றுக்கு வெப்பத்தை மாற்ற முடியும். இது அதன் மின் கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் இறுதியில் மினியேச்சரைசேஷன், இது SiC செதில்களுக்கு மாறுவதற்கான பொதுவான இலக்குகளில் ஒன்றாகும். வெப்ப திறன்கள் SiC அடி மூலக்கூறுகள் வெப்ப விரிவாக்கத்திற்கான குறைந்த குணகத்தையும் கொண்டுள்ளன. வெப்ப விரிவாக்கம் என்பது ஒரு பொருள் வெப்பமடையும் போது அல்லது குளிர்விக்கும்போது விரிவடையும் அல்லது சுருங்கும் அளவு மற்றும் திசையாகும். மிகவும் பொதுவான விளக்கம் பனி, இருப்பினும் இது பெரும்பாலான உலோகங்களுக்கு நேர்மாறாக செயல்படுகிறது, அது குளிர்விக்கும்போது விரிவடைகிறது மற்றும் வெப்பமடையும்போது சுருங்குகிறது. வெப்ப விரிவாக்கத்திற்கான சிலிக்கான் கார்பைடின் குறைந்த குணகம் என்பது அது சூடாக்கப்படும்போது அல்லது குளிர்விக்கப்படும்போது அளவு அல்லது வடிவத்தில் கணிசமாக மாறாது என்பதாகும், இது சிறிய சாதனங்களில் பொருத்துவதற்கும், ஒரு சிப்பில் அதிக டிரான்சிஸ்டர்களை பேக் செய்வதற்கும் சரியானதாக அமைகிறது. இந்த அடி மூலக்கூறுகளின் மற்றொரு முக்கிய நன்மை வெப்ப அதிர்ச்சிக்கு அவற்றின் அதிக எதிர்ப்பு. இதன் பொருள் அவை உடைந்து அல்லது விரிசல் இல்லாமல் வெப்பநிலையை விரைவாக மாற்றும் திறனைக் கொண்டுள்ளன. பாரம்பரிய மொத்த சிலிக்கானுடன் ஒப்பிடும்போது சிலிக்கான் கார்பைடின் ஆயுட்காலம் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்தும் மற்றொரு கடினத்தன்மை பண்பு இதுவாக இருப்பதால், சாதனங்களை உற்பத்தி செய்யும் போது இது ஒரு தெளிவான நன்மையை உருவாக்குகிறது. அதன் வெப்ப திறன்களுக்கு மேல், இது மிகவும் நீடித்த அடி மூலக்கூறு மற்றும் 800°C வரை வெப்பநிலையில் அமிலங்கள், காரங்கள் அல்லது உருகிய உப்புகளுடன் வினைபுரிவதில்லை. இது இந்த அடி மூலக்கூறுகளுக்கு அவற்றின் பயன்பாடுகளில் பல்துறை திறனை அளிக்கிறது மற்றும் பல பயன்பாடுகளில் மொத்த சிலிக்கானை வெளியேற்றும் திறனை மேலும் உதவுகிறது. அதிக வெப்பநிலையில் அதன் வலிமை 1600°C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் பாதுகாப்பாக செயல்பட அனுமதிக்கிறது. இது கிட்டத்தட்ட எந்த உயர் வெப்பநிலை பயன்பாட்டிற்கும் பொருத்தமான அடி மூலக்கூறாக அமைகிறது.