Karbid Silisyòm (SiC) se yon konpoze remakab ke yo ka jwenn ni nan endistri semi-kondiktè yo ni nan pwodui seramik avanse yo. Sa souvan mennen nan konfizyon pami moun òdinè ki ka konfonn yo ak menm kalite pwodui a. An reyalite, byenke yo pataje menm konpozisyon chimik la, SiC manifeste swa kòm seramik avanse ki reziste mete oswa semi-kondiktè ki gen gwo efikasite, ki jwe wòl konplètman diferan nan aplikasyon endistriyèl yo. Gen diferans enpòtan ant materyèl SiC ki gen kalite seramik ak semi-kondiktè an tèm de estrikti kristal, pwosesis fabrikasyon, karakteristik pèfòmans, ak domèn aplikasyon.
- Egzijans Pite Divèjan pou Matyè Bwit yo
SiC klas seramik gen egzijans pite relativman lejè pou matyè premyè poud li a. Tipikman, pwodwi klas komèsyal ki gen yon pite 90%-98% ka satisfè pifò bezwen aplikasyon yo, byenke seramik estriktirèl pèfòmans segondè yo ka mande yon pite 98%-99.5% (pa egzanp, SiC ki lye pa reyaksyon mande yon kontni silikon lib kontwole). Li tolere sèten enpurte epi pafwa li enkòpore èd sinterizasyon tankou oksid aliminyòm (Al₂O₃) oswa oksid itriyòm (Y₂O₃) pou amelyore pèfòmans sinterizasyon, bese tanperati sinterizasyon, epi amelyore dansite pwodwi final la.
SiC klas semi-kondiktè mande nivo pite prèske pafè. SiC monokristal klas substrat mande yon pite ≥99.9999% (6N), ak kèk aplikasyon wo nivo ki bezwen yon pite 7N (99.99999%). Kouch epitaksyèl yo dwe kenbe konsantrasyon enpurte anba 10¹⁶ atòm/cm³ (sitou evite enpurte pwofon tankou B, Al, ak V). Menm tras enpurte tankou fè (Fe), aliminyòm (Al), oswa bor (B) ka gen yon enpak grav sou pwopriyete elektrik yo lè yo lakòz dispèsyon transpòtè, diminye fòs chan mayetik pann, epi finalman konpwomèt pèfòmans ak fyab aparèy la, sa ki nesesite yon kontwòl enpurte strik.
Materyèl semi-kondiktè Silisyòm carbure
- Estrikti Kristal Distenk ak Kalite
SiC seramik egziste prensipalman kòm poud polikristalin oswa kò sinterize ki konpoze de plizyè mikrokristal SiC oryante owaza. Materyèl la ka gen plizyè politip (pa egzanp, α-SiC, β-SiC) san kontwòl strik sou politip espesifik, ak anfaz pito sou dansite materyèl jeneral ak inifòmite. Estrikti entèn li prezante limit grenn abondan ak porositë mikwoskopik, epi li ka gen èd sinterizasyon (pa egzanp, Al₂O₃, Y₂O₃).
SiC semi-kondiktè dwe substrats monokristal oswa kouch epitaksyal ak estrikti kristal trè òdone. Li mande politip espesifik ki jwenn atravè teknik kwasans kristal presizyon (pa egzanp, 4H-SiC, 6H-SiC). Pwopriyete elektrik tankou mobilite elektwon ak espas bann yo trè sansib a seleksyon politip, sa ki mande yon kontwòl strik. Kounye a, 4H-SiC domine mache a akòz pwopriyete elektrik siperyè li yo, ki gen ladan gwo mobilite transpòtè ak fòs chan mayetik pann, sa ki fè li ideyal pou aparèy pouvwa.
- Konparezon Konpleksite Pwosesis
SiC ki gen kalite seramik itilize pwosesis fabrikasyon relativman senp (preparasyon poud → fòmasyon → fritaj), analòg ak "fabrikasyon brik". Pwosesis la enplike:
- Melanje poud SiC komèsyal (jeneralman gwosè mikwon) ak lyan
- Fòmasyon atravè presyon
- Sinterizasyon nan tanperati ki wo (1600-2200°C) pou reyalize dansifikasyon atravè difizyon patikil
Pifò aplikasyon yo ka satisfè ak yon dansite >90%. Pwosesis la an antye pa mande yon kontwòl presi sou kwasans kristal la, li konsantre pito sou konsistans fòmasyon ak sinterizasyon an. Avantaj yo enkli fleksibilite pwosesis pou fòm konplèks, byenke ak egzijans pite relativman pi ba.
SiC semi-kondiktè klas enplike pwosesis ki pi konplèks (preparasyon poud ki gen gwo pite → kwasans substrat monokristal → depo waf epitaksi → fabrikasyon aparèy). Etap kle yo enkli:
- Preparasyon substrat prensipalman atravè metòd transpò vapè fizik (PVT)
- Siblimasyon poud SiC nan kondisyon ekstrèm (2200-2400°C, gwo vakyòm)
- Kontwòl presi sou gradyan tanperati (±1°C) ak paramèt presyon yo
- Kwasans kouch epitaksyèl atravè depo vapè chimik (CVD) pou kreye kouch inifòm epè, dope (jeneralman plizyè rive plizyè dizèn mikron)
Pwosesis la an antye mande pou anviwònman ki ultra pwòp (pa egzanp, chanm pwòp Klas 10) pou anpeche kontaminasyon. Karakteristik yo enkli presizyon pwosesis ekstrèm, ki mande kontwòl sou chan tèmik ak to koule gaz, ak egzijans strik pou tou de pite matyè premyè (>99.9999%) ak sofistikasyon ekipman yo.
- Diferans Pri Enpòtan ak Oryantasyon Mache
Karakteristik SiC klas seramik:
- Matyè premyè: Poud klas komèsyal
- Pwosesis relativman senp
- Pri ki ba: Dè milye rive plizyè dizèn milye RMB pa tòn
- Aplikasyon laj: Abrazif, materyèl REFRACTORY, ak lòt endistri ki sansib a pri
Karakteristik SiC klas semi-kondiktè:
- Sik kwasans substrat long
- Kontwòl defo ki difisil
- To sede ki ba
- Pri ki wo: Plizyè milye dola ameriken pou chak substrat 6 pous
- Mache konsantre yo: Elektwonik pèfòmans segondè tankou aparèy pouvwa ak konpozan RF
Avèk devlopman rapid nouvo machin enèji ak kominikasyon 5G, demann mache a ap grandi rapidman.
- Senaryo Aplikasyon Diferansye
SiC klas seramik sèvi kòm "chwal travay endistriyèl" prensipalman pou aplikasyon estriktirèl. Lè l sèvi avèk ekselan pwopriyete mekanik li yo (gwo dite, rezistans mete) ak pwopriyete tèmik li yo (rezistans tanperati ki wo, rezistans oksidasyon), li eksele nan:
- Abrazif (wou pou file, papye sab)
- Materyèl REFRAKTORYÈ (pawa fou ki reziste tanperati ki wo)
- Konpozan ki reziste mete/korozyon (kò ponp, pawa tiyo)
Konpozan estriktirèl seramik Silisyòm carbure
SiC klas semi-kondiktè a fonksyone kòm "elit elektwonik la," li itilize pwopriyete semi-kondiktè li yo ki gen gwo espas bann pou demontre avantaj inik nan aparèy elektwonik yo:
- Aparèy pouvwa: Envèstisè EV, konvètisè griy (amelyore efikasite konvèsyon pouvwa)
- Aparèy RF: estasyon baz 5G, sistèm rada (ki pèmèt pi gwo frekans fonksyònman)
- Optoelektwonik: Materyèl substrat pou LED ble
Waf epitaksyal SiC 200 milimèt
| Dimansyon | SiC klas seramik | SiC klas semi-kondiktè |
| Estrikti Kristal | Polikristalin, plizyè politip | Kristal sèl, politip ki chwazi avèk anpil atansyon |
| Konsantrasyon sou Pwosesis la | Densifikasyon ak kontwòl fòm | Kontwòl kalite kristal ak pwopriyete elektrik |
| Priyorite Pèfòmans | Fòs mekanik, rezistans korozyon, estabilite tèmik | Pwopriyete elektrik (bann espas, chan pann, elatriye) |
| Senaryo Aplikasyon yo | Konpozan estriktirèl, pati ki reziste mete, konpozan ki reziste tanperati ki wo | Aparèy gwo puisans, aparèy gwo frekans, aparèy optoelektwonik |
| Chofè Pri yo | Fleksibilite pwosesis, pri matyè premyè | To kwasans kristal, presizyon ekipman, pite matyè premyè |
An rezime, diferans fondamantal la soti nan objektif fonksyonèl distenk yo: SiC klas seramik itilize "fòm (estrikti)" alòske SiC klas semi-kondiktè itilize "pwopriyete (elektrik)". Premye a pouswiv pèfòmans mekanik/tèmik ki efikas an tèm de pri, alòske dezyèm lan reprezante somè teknoloji preparasyon materyèl kòm yon materyèl fonksyonèl monokristal ki gen gwo pite. Malgre yo pataje menm orijin chimik la, SiC klas seramik ak klas semi-kondiktè montre diferans klè nan pite, estrikti kristal, ak pwosesis fabrikasyon - men tou de fè kontribisyon enpòtan nan pwodiksyon endistriyèl ak avansman teknolojik nan domèn respektif yo.
XKH se yon antrepriz gwo teknoloji ki espesyalize nan rechèch ak devlopman (R&D) ak pwodiksyon materyèl carbure Silisyòm (SiC), ki ofri devlopman pèsonalize, machinasyon presizyon, ak sèvis tretman sifas ki sòti nan seramik SiC ki gen gwo pite rive nan kristal SiC semi-kondiktè. Lè l sèvi avèk teknoloji preparasyon avanse ak liy pwodiksyon entelijan, XKH bay pwodwi ak solisyon SiC ki gen pèfòmans reglabl (pite 90%-7N) ak estrikti kontwole (polikristalin/monokristalin) pou kliyan nan semi-kondiktè, nouvo enèji, ayewospasyal ak lòt domèn dènye kri. Pwodwi nou yo jwenn aplikasyon laj nan ekipman semi-kondiktè, machin elektrik, kominikasyon 5G ak endistri ki gen rapò.
Men aparèy seramik Silisyòm Carbide ki pwodui pa XKH.
Dat piblikasyon: 30 Jiyè 2025