КАРБИД КРЕМНИЯ

КАС №: 409-21-2
№ РТЕКС: VW0450000
Молекулярный вес 40,1
Номер Европейского сообщества (ЕС): 206-991-8

Карбид кремния (SiC), также известный как карборунд, представляет собой полупроводник, содержащий кремний и углерод.
Карбид кремния встречается в природе в виде чрезвычайно редкого минерала муассанита.
Синтетический порошок SiC серийно производится с 1893 года для использования в качестве абразива.
Зерна карбида кремния могут быть соединены вместе путем спекания с образованием очень твердой керамики, которая широко используется в приложениях, требующих высокой износостойкости, таких как автомобильные тормоза, автомобильные сцепления и керамические пластины в пуленепробиваемых жилетах.
Крупные монокристаллы карбида кремния можно выращивать по методу Лели, и их можно разрезать на драгоценные камни, известные как синтетический муассанит.
Электронные применения карбида кремния, такие как светоизлучающие диоды (СИД) и детекторы в первых радиоприемниках, были впервые продемонстрированы примерно в 1907 году.
SiC используется в устройствах полупроводниковой электроники, которые работают при высоких температурах или высоких напряжениях, или в обоих случаях.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Карбид кремния (SiC) — одна из самых твердых доступных технических керамических материалов.
В течение многих лет карбид кремния уступал только алмазу по шкале Мооса, и на сегодняшний день спеченный карбид кремния остается как конкурентным, так и дополнительным материалом для абразивных синтетических алмазов.
В сочетании с высокой теплопроводностью карбида кремния и превосходной коррозионной стойкостью керамика из карбида кремния является рабочим материалом для сложных областей применения.

Карбид кремния, чрезвычайно твердый, синтетически полученный кристаллический состав кремния и углерода.
Химическая формула карбидов кремния – SiC.
С конца 19 века карбид кремния был важным материалом для наждачной бумаги, шлифовальных кругов и режущих инструментов.
Совсем недавно карбид кремния нашел применение в огнеупорных футеровках и нагревательных элементах промышленных печей, в износостойких деталях насосов и ракетных двигателей, а также в полупроводниковых подложках для светодиодов.

Карбид кремния – твердый промышленный кристаллический минерал.
Карборунд используется в качестве полупроводника и керамики, обычно называемой карборундом.
SiC существует в природе в чрезвычайно редком минерале под названием муассанит.
Чистые карбиды кремния выглядят как бесцветные и прозрачные кристаллы.
Когда добавляются примеси, такие как азот или алюминий, кристаллы карбида кремния становятся зелеными или синими в зависимости от уровня примеси.
Карборунд в основном используется для обеспечения твердости и прочности карборундов, хотя карборунды в сочетании с керамическими и полупроводниковыми свойствами делают SiC превосходным при производстве быстродействующих, высоковольтных и высокотемпературных устройств.

Карбид кремния является важной неоксидной керамикой, которая имеет разнообразные промышленные применения.
Фактически, КАРБОРУНД обладает исключительными свойствами, такими как высокая твердость и прочность, химическая и термическая стабильность, высокая температура плавления, стойкость к окислению, высокая стойкость к эрозии и т. д.
Все эти качества делают SiC идеальным кандидатом для мощных, высокотемпературных электронных устройств, а также для истирания и резки.
Было сообщено о довольно большом количестве работ по синтезу SiC с тех пор, как производственный процесс был инициирован Ачесоном в 1892 году.
В этой главе дается краткое описание различных кристаллических структур карбида кремния и упоминаются наиболее часто встречающиеся политипы.
Затем мы сосредоточимся на различных способах изготовления карбида кремния, начиная с традиционного процесса Ачесона, который в значительной степени привел к коммерциализации карбида кремния.
Этот процесс основан на обычном методе карботермического восстановления для синтеза порошков SiC.
Тем не менее, этот процесс включает в себя множество стадий, имеет чрезмерную потребность в энергии и дает материалы довольно низкого качества.
Ранее сообщалось о нескольких альтернативных методах производства SiC. Будет подробно рассмотрен обзор наиболее распространенных методов обработки карбида кремния, таких как физическое осаждение из паровой фазы (PVT), химическое осаждение из паровой фазы (CVD), золь-гель, жидкофазное спекание (LPS) или механическое сплавление (MA).
Полученные механические, структурные и электрические свойства изготовленного SiC будут обсуждаться в зависимости от методов синтеза.

Карбид кремния (SiC), полупроводниковое соединение, состоящее из кремния (Si) и углерода (C), принадлежит к семейству материалов с широкой запрещенной зоной (WBG).
Физическая связь карборундов очень прочная, что придает полупроводникам высокую механическую, химическую и термическую стабильность.
Широкая запрещенная зона и высокая термическая стабильность позволяют использовать SiC-устройства при температурах перехода выше, чем у кремния, даже выше 200°C.
Основным преимуществом карбида кремния в энергетических приложениях является низкое сопротивление области дрейфа CARBORUNDUM, что является ключевым фактором для высоковольтных силовых устройств.
Силовые устройства на основе карбида кремния способствуют радикальному преобразованию силовой электроники благодаря сочетанию превосходных физических и электронных свойств.
Хотя этот материал известен уже давно, использование CARBORUNDUM в качестве полупроводника началось относительно недавно, в значительной степени из-за наличия больших и высококачественных пластин.
В последние десятилетия усилия были сосредоточены на разработке специфических и уникальных процессов высокотемпературного роста кристаллов.
Хотя SiC доступен с различными полиморфными кристаллическими структурами (также известными как политипы), гексагональная кристаллическая структура политипа 4H-SiC является наиболее подходящей для приложений с высокой мощностью.

Обладает чрезвычайно высокой твердостью
Обладает высокой износостойкостью и химической стойкостью.
Трибологические характеристики при высоких нагрузках, включая давление, скорость скольжения, температуру.
Обеспечивает коррозионную стойкость.
Материалы из карбида кремния используются в самых разных отраслях и областях применения, таких как уплотнительные компоненты, струйные сопла, подшипники скольжения и проточные реакторы.
Карбид кремния является эффективным материалом для применений, в которых критически важны износостойкость и коррозионная стойкость.

В International Syalons мы предлагаем высокоэффективную керамику из карбида кремния, полученную методом реакционного связывания и спекания.
Каждая технология производства позволяет получить прецизионную керамику с нулевой пористостью, исключительной стойкостью к химическому воздействию и хорошими высокотемпературными свойствами.
Это результат прочной атомной структуры с углеродом и кремнием, образующими прочную тетраэдрическую решетку.
К преимуществам этого относятся:
Непревзойденная твердость (2600 кг/мм2)
Превосходная теплопроводность (150 Вт/(мК))
Умеренная термостойкость (ΔT = 400°C)
Хорошая прочность на изгиб при высоких температурах (450 МПа при 1000°C)
Спеченный карбид кремния изготавливается традиционными способами с использованием неоксидных добавок для спекания и процесса высокотемпературного формования в инертной атмосфере.
Реакционное связывание отличается тем, что дополнительный кремний проникает в сырое тело, образуя дополнительные зерна SiC, которые связываются с первичной керамикой.
Последнее обычно используется для повышения устойчивости к тепловому удару.

Ознакомьтесь с нашими продуктами из карборунда ниже, где вы найдете полные спецификации и таблицу с подробным описанием поведения в кислотах и щелочах.
Если вы хотите узнать о конкретных компонентах SiC или отраслях, которые мы обслуживаем, просто свяжитесь с членом команды International Syalons сегодня.

Искусственный карбид кремния (SiC) включен в эту базу данных, поскольку образцы карборунда часто продаются в «горных магазинах» и на интернет-аукционах, иногда под названием «карборунд», иногда как «муассанит» (существует очень редкий природный карбид кремния). минерал с названием муассанит), но чаще всего вообще без названия.
Карборунд легко узнать по темно-сине-черному цвету карбида кремния, радужному блеску (как цвета, которые вы видите на маслянистой воде) и чрезвычайной твердости. Карборунд легко царапает стекло и все распространенные минералы, кроме алмаза.
Карборунд образуется в доменных печах при производстве чугуна.
SiC также является важной высокоэффективной керамикой.

Состоит из ультратонкого слоя кристаллического карбида кремния политипа 3C (SiC) в кремниевой рамке и доступен в широком диапазоне размеров окон и толщины мембраны. Эти мембраны имеют превосходные характеристики пропускания в диапазоне длин волн от 10 до 20 нм и превосходное пропускание в диапазоне от 1 до 3 нм по сравнению с традиционными окнами из нитрида кремния. Смоделированные данные передачи показаны ниже (база данных LBNL CXRO X-Ray). SiC имеет теплопроводность, в четыре раза превышающую теплопроводность нитрида кремния, обычно используемого в качестве материала мембраны. Таким образом, эти мембраны выгодны для применений, где требуется равномерный нагрев площади мембраны. SiC является полупроводником с широкой запрещенной зоной и, следовательно, является электропроводным при комнатной температуре с удельным сопротивлением в диапазоне 10-1000 Ом·см.

Доступны в корпусе толщиной 381 мкм, с размерами корпуса 5 мм, 7,5 мм и 10 мм (другие размеры доступны по запросу) и с толщиной мембраны SiC от 30 до 200 нм.
Тонкопленочные покрытия могут поставляться по запросу (Zr, Fe, Ni, SiO2, Al, Au, Cr, Ti, полный спектр материалов запрашивайте).

Карбид кремния — искусственный минерал чрезвычайной твердости и остроты.
Карбид кремния является идеальным абразивом для шлифования/шлифования материалов с низкой прочностью на растяжение, таких как чугун, латунь, алюминий, бронза и т. д.
Термические свойства карбида кремния делают КАРБИД КРЕМНИЯ превосходной средой для использования в производстве огнеупорных изделий и тиглей.
Карбид кремния производится в процессе электрохимической реакции кремнезема в форме кварца с углеродом в виде сырого нефтяного кокса.
Стехиометрическая смесь подвергается реакции в электропечи сопротивления при температуре выше 2200°С с получением кристаллов высокого качества.
Затем крупные кристаллы отделяют, измельчают, очищают от магнитных примесей в высокоинтенсивных магнитных сепараторах и классифицируют на фракции узкого размера в соответствии с конечным использованием.
Специальные линии производят КАРБИД КРЕМНИЯ для различных применений.
Зерна карбида кремния также используются при полировке мрамора и гранита, производстве мебели для печей и в качестве раскислителя при производстве железа и стали.

Карбид кремния — единственное химическое соединение углерода и кремния.
Карбид кремния изначально производился высокотемпературной электрохимической реакцией песка и углерода.
Карбид кремния является превосходным абразивом и уже более ста лет из него изготавливают шлифовальные круги и другие абразивные изделия.
Сегодня этот материал превратился в высококачественную техническую керамику с очень хорошими механическими свойствами.
Карбид кремния используется в абразивах, огнеупорах, керамике и во многих высокопроизводительных приложениях.
Этот материал также может быть электрическим проводником и находит применение в резистивном нагреве, воспламенителях пламени и электронных компонентах.
Конструкционные и износостойкие приложения постоянно развиваются.

ПРЕИМУЩЕСТВА карбида кремния
Карбид кремния в основном используется в приложениях, требующих высокой теплопроводности.
Чрезвычайная твердость карбида кремния, обеспечивающая исключительную износостойкость, и превосходная химическая стойкость являются отличительными качествами этого материала.
Карбид кремния стал незаменимым краеугольным камнем химической технологии, процессов измельчения и технологии диспергирования.

Максимально допустимая температура
Номинальная температура кристалла 200 ° C, упрощенная система охлаждения, стоимость и размер
Меньше переключателей
Снижены потери, улучшены габариты, вес и мощность
Более высокая плотность тока
Удвоенная удельная мощность при том же размере и весе
Запрещенная зона с более высокой энергией
Более устойчив к теплу, радиации и электромагнитным помехам.
Технология Power Overlay
Ультратонкий профиль, обеспечивающий экономию места на 40 %
Двукратное охлаждение по сравнению с модулями с проволочным соединением

Лидер технологии SiC
GE является лидером в области разработки технологии SiC уже почти два десятилетия.
Компания GE продемонстрировала лучшую в своем классе производительность в области силовых устройств, усовершенствованной компоновки и силовой электроники, начиная от разработки микросхем и компонентов и заканчивая полной реализацией системы.
Компания GE предложила первый в отрасли полевой МОП-транзистор, работающий от -55 до 200 °C.

Открытие.
Карбид кремния был открыт американским изобретателем Эдвардом Г. Ачесоном в 1891 году.
Пытаясь произвести искусственные алмазы, Ачесон нагревал смесь глины и порошкообразного кокса в железной чаше, при этом чаша и обычная угольная дуговая лампа служили электродами.
Он обнаружил ярко-зеленые кристаллы, прикрепленные к угольному электроду, и подумал, что приготовил из глины какое-то новое соединение углерода и оксида алюминия.
Он назвал новое соединение карборундом, потому что природная минеральная форма глинозема называется корундом.
Обнаружив, что кристаллы по твердости приближаются к алмазу, и сразу же осознав важность своего открытия, Ачесон подал заявку на патент США.
Его ранний карбид кремния изначально предлагался для полировки драгоценных камней и продавался по цене, сравнимой с природной алмазной пылью.
Новое соединение, которое можно было получить из дешевого сырья и с хорошими выходами, вскоре стало важным промышленным абразивом.
Примерно в то же время, когда Ачесон сделал свое открытие, Анри Муассан во Франции получил аналогичное соединение из смеси кварца и углерода; но в публикации 1903 года Муассан приписал оригинальное открытие Ачесону.
Некоторое количество природного карбида кремния было найдено в Аризоне в метеорите Каньон Дьябло и носит минералогическое название муассанит.

Современное производство

Современный способ производства карбида кремния для абразивной, металлургической и огнеупорной промышленности в основном такой же, как и разработанный Ачесоном.
Смесь чистого кварцевого песка и углерода в виде тонкоизмельченного кокса наносится вокруг углеродного проводника внутри кирпичной электропечи сопротивления.
Электрический ток проходит через проводник, вызывая химическую реакцию, в которой углерод в коксе и кремний в песке объединяются с образованием SiC и газообразного монооксида углерода.
Работа печи может длиться несколько дней, в течение которых температура колеблется от 2200° до 2700° C (от 4000° до 4900° F) в активной зоне до примерно 1400° C (2500° F) на внешней кромке.
Потребление энергии превышает 100 000 киловатт-часов на один рейс.
По завершении цикла карбид кремния состоит из сердцевины из кристаллов SiC от зеленого до черного, свободно связанных вместе, окруженных частично или полностью непреобразованным сырьем.
Кусковой заполнитель измельчается, измельчается и просеивается до различных размеров, соответствующих конечному использованию.
Для специальных применений карбид кремния производится с помощью ряда передовых процессов.
Реакционно-связанный карбид кремния получают путем смешивания порошка SiC с порошкообразным углеродом и пластификатором, придания смеси желаемой формы, выжигания пластификатора, а затем заполнения обожженного объекта газообразным или расплавленным кремнием, который вступает в реакцию с углеродом с образованием дополнительный SiC.
Износостойкие слои карбида кремния могут быть образованы химическим осаждением из паровой фазы — процессом, в котором летучие соединения, содержащие углерод и кремний, реагируют при высоких температурах в присутствии водорода.
Для передовых электронных приложений большие монокристаллы SiC можно выращивать из пара; затем буль можно нарезать на пластины, очень похожие на кремний, для изготовления твердотельных устройств.
Для армирования металлов или другой керамики волокна SiC можно формировать несколькими способами, включая химическое осаждение из паровой фазы и обжиг кремнийсодержащих полимерных волокон.

Свойства и приложения.
До изобретения карбида бора в 1929 году карбид кремния был самым твердым из известных синтетических материалов.
Карбид кремния имеет твердость по шкале Мооса 9, что приближается к твердости алмаза.
В дополнение к твердости кристаллы карбида кремния обладают характеристиками разрушения, что делает их чрезвычайно полезными в шлифовальных кругах, а также в изделиях из наждачной бумаги и ткани.
Высокая теплопроводность карбидов кремния вместе с их жаропрочностью, низким тепловым расширением и устойчивостью к химическим реакциям делает карбид кремния ценным в производстве жаропрочных кирпичей и других огнеупоров.
Карбид кремния также классифицируется как полупроводник, имеющий электрическую проводимость между металлами и изоляционными материалами.
Это свойство в сочетании с тепловыми свойствами карбидов кремния делает SiC многообещающей заменой традиционных полупроводников, таких как кремний, в высокотемпературных приложениях.

Естественное явление

Монокристалл муассанита (размером ≈1 мм)
Встречающийся в природе муассанит встречается лишь в незначительных количествах в некоторых типах метеоритов, а также в месторождениях корунда и кимберлитах.
Практически весь карбид кремния, продаваемый в мире, включая украшения из муассанита, является синтетическим.
Природный муассанит был впервые обнаружен в 1893 году в качестве небольшого компонента метеорита Каньон Диабло в Аризоне доктором Фердинандом Анри Муассаном, в честь которого этот материал был назван в 1905 году.
Открытие Муассаном природного карбида кремния изначально оспаривалось, потому что его образец мог быть загрязнен пильными дисками из карбида кремния, которые в то время уже были на рынке.
Хотя карбид кремния редко встречается на Земле, он удивительно распространен в космосе.
Карборунд — это распространенная форма звездной пыли, встречающаяся вокруг звезд, богатых углеродом, и образцы этой звездной пыли были обнаружены в нетронутом состоянии в примитивных (неизмененных) метеоритах.
Карбид кремния, обнаруженный в космосе и в метеоритах, почти всегда представляет собой бета-полиморф.
Анализ зерен SiC, обнаруженных в метеорите Мерчисон, углеродистом хондритовом метеорите, выявил аномальные изотопные отношения углерода и кремния, что указывает на то, что эти зерна возникли за пределами Солнечной системы.

Многие производители стремятся использовать SiC в таких приложениях, как электромобили, солнечные энергетические системы и центры обработки данных.
Все эти ориентированные на эффективность системы приводят к высоким напряжениям и высоким температурам.
Мы наблюдаем значительный глобальный толчок к внедрению карбида кремния вместо других материалов, чтобы уменьшить выбросы углерода, вызванные неэффективностью энергопотребления при более высоких напряжениях.
Несмотря на то, что передовые технологии, такие как электромобили и солнечная энергия, являются пионерами в использовании карбида кремния, мы ожидаем, что в скором времени их примеру последуют и другие традиционные отрасли.
Карбид кремния стал популярен в автомобильной промышленности в результате требований отрасли к высокому качеству, надежности и эффективности.
SiC может достойно удовлетворить требования высокого напряжения.
Карбид кремния может увеличить дальность проезда электромобилей за счет повышения общей эффективности системы, особенно в инверторной системе, которая увеличивает общее энергосбережение автомобиля при одновременном уменьшении размера и веса систем управления батареями.
Goldman Sachs даже прогнозирует, что использование карбида кремния в электромобилях может снизить стоимость производства электромобилей и стоимость владения почти на 2000 долларов за автомобиль.
SiC также оптимизирует процессы быстрой зарядки электромобилей, которые обычно работают в диапазоне кВ, где КАРБИД КРЕМНИЯ может снизить общие потери в системе почти на 30%, увеличить удельную мощность на 30% и уменьшить количество компонентов на 30%.
Эта эффективность позволит станциям быстрой зарядки быть меньше, быстрее и экономичнее.

В солнечной промышленности оптимизация инверторов с поддержкой SiC также играет большую роль в повышении эффективности и экономии средств.
Использование карбида кремния в солнечных инверторах увеличивает частоту коммутации системы в два-три раза по сравнению со стандартным кремнием.
Это увеличение частоты переключения позволяет уменьшить магнитные свойства схемы, что приводит к значительной экономии места и стоимости.
В результате конструкции инверторов на основе карбида кремния могут быть почти в два раза меньше по размеру и весу, чем инверторы на основе кремния.
Еще одним фактором, который побуждает производителей и инженеров солнечной энергетики использовать SiC вместо других материалов, таких как нитрид галлия, является долговечность и надежность карбида кремния.
Надежность карбида кремния позволяет солнечным системам достигать стабильного срока службы, необходимого им для непрерывной работы более десяти лет.

Широкосерийное производство

Широкомасштабное производство приписывают Эдварду Гудричу Ачесону в 1890 году.
Ачесон пытался получить искусственные алмазы, нагревая смесь глины (алюмосиликата) и порошкообразного кокса (углерода) в железной чаше.
Он назвал голубые кристаллы, образующиеся карборундом, полагая, что КАРБИД КРЕМНИЯ является новым соединением углерода и алюминия, подобным корунду.
Муассан также синтезировал SiC несколькими способами, включая растворение углерода в расплавленном кремнии, плавление смеси карбида кальция и кремнезема и восстановление кремнезема углеродом в электрической печи.
Ачесон запатентовал способ изготовления порошка карбида кремния 28 февраля 1893 года.
Ачесон также разработал электрическую печь периодического действия, в которой SiC производится до сих пор, и основал компанию Carborundum для производства объемного SiC, первоначально для использования в качестве абразива.
В 1900 году компания поселилась с Electric Smelting and Aluminium Company, когда решение судьи отдало «широкий приоритет» ее основателям «для восстановления руд и других веществ методом накаливания».
Карборунд говорят, что Ачесон пытался растворить углерод в расплавленном корунде (глиноземе) и обнаружил присутствие твердых сине-черных кристаллов, которые он считал соединением углерода и корунда: отсюда и карборунд.
Карборундом может быть то, что он назвал материал «Карборундом» по аналогии с корундом, который является еще одним очень твердым веществом (9 по шкале Мооса).
Первое использование SiC было в качестве абразива.
Затем последовали электронные приложения.
В начале 20 века карбид кремния использовался в качестве детектора в первых радиоприемниках.
В 1907 году Генри Джозеф Раунд изготовил первый светодиод, подав напряжение на кристалл SiC и наблюдая желтое, зеленое и оранжевое излучение на катоде.
Позднее эффект был заново открыт О. В. Лосевым в Советском Союзе в 1923 г.

Производство

Поскольку природного муассанита очень мало, большая часть карбида кремния является синтетическим.
Карбид кремния используется как абразив, а также как полупроводник и имитатор алмаза ювелирного качества.
Самый простой процесс производства карбида кремния - это объединение кварцевого песка и углерода в графитовой электропечи сопротивления Ачесона при высокой температуре, от 1600 ° C (2910 ° F) до 2500 ° C (4530 ° F).
Мелкие частицы SiO2 в растительном материале (например, в рисовой шелухе) могут быть преобразованы в SiC путем нагревания избыточного углерода из органического материала.
Микрокремнезем, который является побочным продуктом производства сплавов металлического кремния и ферросилиция, также можно преобразовать в SiC путем нагревания с графитом при 1500 ° C (2730 ° F).
Материал, сформированный в печи Ачесона, различается по чистоте в зависимости от его расстояния от источника тепла графитового резистора.
Бесцветные, бледно-желтые и зеленые кристаллы имеют наивысшую чистоту и находятся ближе всего к резистору.
Цвет меняется на синий и черный на большем расстоянии от резистора, и эти более темные кристаллы менее чистые.
Азот и алюминий являются обычными примесями, и они влияют на электропроводность SiC.
Синтетические кристаллы SiC Lely
Чистый карбид кремния можно получить с помощью процесса Lely, в котором порошок SiC возгоняется в высокотемпературные частицы кремния, углерода, дикарбида кремния (SiC2) и карбида кремния (Si2C) в среде аргона при температуре 2500 °C и повторно осаждается . в чешуйчатые монокристаллы размером до 2 × 2 см на несколько более холодной подложке.
Этот процесс дает высококачественные монокристаллы, в основном из фазы 6H-SiC (из-за высокой температуры роста).
Модифицированный процесс Lely, включающий индукционный нагрев в графитовых тиглях, дает еще более крупные монокристаллы диаметром 4 дюйма (10 см) с сечением в 81 раз больше по сравнению с обычным процессом Lely.
Кубический SiC обычно выращивают с помощью более дорогого процесса химического осаждения из паровой фазы (CVD) силана, водорода и азота.
Гомоэпитаксиальные и гетероэпитаксиальные слои SiC можно выращивать как в газовой, так и в жидкофазной фазе.
Для формирования SiC сложной формы в качестве прекурсоров могут быть использованы прекерамические полимеры, которые формируют керамический продукт путем пиролиза при температурах в диапазоне 1000–1100 °С.
Материалы-предшественники для получения карбида кремния таким способом включают поликарбосиланы, поли(метилсилины) и полисилазаны.
Материалы из карбида кремния, полученные в результате пиролиза прекерамических полимеров, известны как полимерная керамика или PDC.
Пиролиз прекерамических полимеров чаще всего проводят в инертной атмосфере при относительно низких температурах.
По сравнению с процессом CVD метод пиролиза более выгоден, поскольку полимеру можно придать различные формы до термолиза в керамику.
SiC также можно превратить в пластины, разрезав монокристалл либо с помощью алмазной канатной пилы, либо с помощью лазера.
SiC — полезный полупроводник, используемый в силовой электронике.

Исторически производители использовали карбид кремния в высокотемпературных условиях для таких устройств, как подшипники, компоненты нагревательного оборудования, автомобильные тормоза и даже инструменты для заточки ножей.
Основные преимущества карбида кремния в электронике и полупроводниках:
- Высокая теплопроводность 120-270 Вт/мК
- Низкий коэффициент теплового расширения 4,0x10^-6/°C
- Высокая максимальная плотность тока
Сочетание этих трех характеристик обеспечивает превосходную электропроводность SiC, особенно по сравнению с кремнием, более популярным родственником SiC.
Характеристики материала SiC делают карборунд очень выгодным для применений с большой мощностью, где требуются большой ток, высокие температуры и высокая теплопроводность.
В последние годы SiC стал ключевым игроком в полупроводниковой промышленности, питая полевые МОП-транзисторы, диоды Шоттки и силовые модули для использования в мощных и высокоэффективных приложениях.
Хотя SiC дороже, чем кремниевые МОП-транзисторы, которые обычно ограничены напряжением пробоя на уровне 900 В, пороговое напряжение составляет около 10 кВ.
SiC также имеет очень низкие потери при переключении и может поддерживать высокие рабочие частоты, что позволяет достичь непревзойденной эффективности, особенно в приложениях, работающих при напряжении более 600 вольт.
При правильном внедрении устройства SiC могут снизить потери в преобразователе и инверторной системе почти на 50 %, размер — на 300 %, а общую стоимость системы — на 20 %.
Это уменьшение общего размера системы дает SiC возможность быть чрезвычайно полезным в приложениях, чувствительных к весу и пространству.

Карбид кремния можно найти в минерале муассаните, но CARBORUNDUM редко встречается в природе.
Таким образом, карборунд получают синтетическим путем с помощью метода синтеза, называемого методом Ачесона, названного в честь изобретателя карборунда Эдварда Г. Ачесона.
Чистый кремнезем (SiO2) или кварцевый песок и мелкоизмельченный нефтяной кокс (углерод) смешивают и нагревают в электропечи сопротивления до повышенной температуры примерно от 1700 до 2500°C.
Ниже представлена основная химическая реакция, приводящая к образованию ɑ-SiC:
Карбид кремния образует цилиндрический слиток вокруг ядра, образуя слои ɑ-SiC, β-SiC и непрореагировавшего материала снаружи.
ɑ-SiC — высшая марка с крупнокристаллической структурой, а β-SiC — металлургическая марка.
В зависимости от качества сырья карбид кремния может быть зеленого или черного цвета.
Затем слитки карбида кремния сортируются и обрабатываются для конкретного применения, для которого они предназначены.
Их можно измельчать, измельчать или подвергать химической обработке для достижения свойств, необходимых для использования.

Структура и свойства

Свойства карбида кремния
Прочная кристаллическая структура
Карбид кремния состоит из легких элементов, кремния (Si) и углерода (C).
Основным строительным блоком карборундов является кристалл из четырех атомов углерода, образующих тетраэдр, ковалентно связанных с одним атомом кремния в центре.
SiC также проявляет полиморфизм, поскольку карборунд существует в различных фазах и кристаллических структурах.

Высокая твердость
Карбид кремния имеет твердость по шкале Мооса 9, что делает КАРБОРУНД самым твердым доступным материалом после карбида бора (9,5) и алмаза (10).
Карборунд — это очевидное свойство, которое делает SiC отличным материалом для механических уплотнений, подшипников и режущих инструментов.

Устойчивость к высоким температурам
Стойкость карбида кремния к высоким температурам и термическому удару позволяет использовать SiC в производстве огнеупорных кирпичей и других огнеупорных материалов.
Разложение карбида кремния начинается при 2000°С.

проводимость
Если SiC очищается, карборунды ведут себя как электрические изоляторы. Однако, управляя примесями, карбиды кремния могут проявлять электрические свойства полупроводника.
Например, введение различных количеств алюминия путем легирования приведет к получению полупроводника p-типа.
Как правило, SiC промышленного класса имеет чистоту от 98 до 99,5%.
Обычными примесями являются алюминий, железо, кислород и свободный углерод.

Химическая стабильность
Карбид кремния — стабильное и химически инертное вещество, обладающее высокой коррозионной стойкостью даже при воздействии или кипячении в кислотах (соляная, серная или плавиковая кислота) или основаниях (концентрированные гидроксиды натрия).
Установлено, что карборунд реагирует с хлором, но только при температуре 900°С и выше.
Карбид кремния начнет реакцию окисления на воздухе при температуре около 850°C с образованием SiO2.

К настоящему времени обнаружено более 200 политипов SiC (Pensl, Choyke, 1993).
Многие авторы доказывали зависимость этих политипов от ориентации семян.
Долгое время (Stein et al, 1992; Stein, Lanig, 1993) связывали это явление с разной поверхностной энергией граней Si и C, которые влияли на формирование ядер разных политипов.
Список наиболее распространенных политипов включает 3C, 2H, 4H, 6H, 8H, 9R, 10H, 14H, 15R, 19R, 2OH, 21H и 24R, где (C), (H) и (R) — три политипа. основные кубические, гексагональные и ромбоэдрические кристаллографические категории.
В кубической структуре цинковой обманки, обозначенной как 3C-SiC или β-SiC, Si и C занимают упорядоченные позиции в алмазном каркасе.
В гексагональных политипах nH-SiC и ромбоэдрических политипах nR-SiC, обычно называемых α-SiC, бислои nSi-C, состоящие из слоев C и Si, укладываются в примитивную элементарную ячейку (Muranaka et al, 2008).
Политипы SiC различаются последовательностью укладки каждого тетраэдрически связанного двойного слоя Si-C.
На самом деле разные политипы различаются как по энергии запрещенной зоны, так и по электронным свойствам.
Таким образом, ширина запрещенной зоны варьируется в зависимости от политипа от 2,3 эВ для 3C-SiC до более 3,0 эВ для 6H-SiC и до 3,2 эВ для 4H-SiC.
Из-за меньшей ширины запрещенной зоны 3C-SiC имеет много преимуществ по сравнению с другими политипами, что позволяет проводить инверсию при более низкой напряженности электрического поля.
Более того, холловская подвижность электронов изотропна и выше, чем у 4H- и 6H-политипов (Polychroniadis et al, 2004).
Альфа-карбид кремния (α-SiC) является наиболее часто встречающимся полиморфом; CARBORUNDUM является стабильной формой при повышенных температурах до 1700°C и имеет гексагональную кристаллическую структуру (подобную вюртциту).
Среди всех гексагональных структур 6H-SiC и 4H-SiC являются единственными политипами SiC, доступными в настоящее время в виде объемных пластин.
β-SiC (3C-SiC) с кристаллической структурой цинковой обманки (подобной алмазу) образуется при температурах ниже 1700°C (Muranaka et al, 2008).
Число 3 означает количество слоев, необходимых для периодичности.
3C-SiC обладает наименьшей шириной запрещенной зоны (~2,4 эВ) (Хамфрис и др., 1981 г.) и одной из самых высоких подвижностей электронов (~800 см2В-1с-1) среди низколегированных материалов (Тачибана и др., 1990 г.). все известные политипы SiC.
CARBORUNDUM в настоящее время недоступен в объемной форме, несмотря на то, что объемный рост 3C-SiC был продемонстрирован в исследовательской среде (Shields et al 1994).
Тем не менее, бета-форма имеет относительно небольшое коммерческое применение, хотя в настоящее время растет интерес к использованию CARBORUNDUM в качестве носителя для гетерогенных катализаторов из-за более высокой площади поверхности CARBORUNDUM по сравнению с альфа-формой.

Структура керамики из карбида кремния
Существует 250 кристаллических форм карбида кремния.
Полиморфной особенностью SiC является большой класс подобных кристаллических структур, называемых полиморфами.
Это варианты одного и того же соединения, одинаковые в двух измерениях, но разные в трех измерениях.
Поэтому их можно рассматривать как слои, сложенные в определенном порядке.
Свойства керамики из карбида кремния
Составная формула: SiC
Молекулярный вес: 40,1
Внешний вид: черный
Температура плавления: 2730°C (4946°F) (разлагается)
Плотность: от 3,0 до 3,2 г/см3
Удельное электрическое сопротивление: от 1 до 4 10x Ом-м
Коэффициент Пуассона: от 0,15 до 0,21.
Удельная теплоемкость: от 670 до 1180 Дж/кг-К

Применение керамики из карбида кремния
До изобретения карбида бора в 1929 году карбид кремния был самым твердым из известных синтетических материалов.
Карборунд имеет твердость по шкале Мооса 9, что приближается к твердости алмаза.
Кроме того, кристаллы SiC обладают характеристиками разрушения, что делает их чрезвычайно полезными в шлифовальных кругах, а также в изделиях из наждачной бумаги и ткани.
Высокая теплопроводность карборундов вместе с их жаропрочностью, малым тепловым расширением, устойчивостью к химическим реакциям и термическому удару делает карбид кремния ценным в производстве жаропрочных кирпичей и других огнеупоров.
Керамика SiC также классифицируется как полупроводник, имеющий электропроводность между металлами и изоляционными материалами.
Это свойство в сочетании с тепловыми свойствами карборундов делает SiC многообещающей заменой традиционных полупроводников, таких как кремний, в высокотемпературных приложениях.

Карбид кремния существует примерно в 250 кристаллических формах.
Путем пиролиза прекерамических полимеров в инертной атмосфере также получают карбид кремния в стеклообразной аморфной форме.
Полиморфизм SiC характеризуется большим семейством сходных кристаллических структур, называемых политипами.
Это вариации одного и того же химического соединения, идентичные в двух измерениях и различающиеся в третьем.
Таким образом, их можно рассматривать как слои, сложенные в определенной последовательности.
Альфа-карбид кремния (α-SiC) является наиболее часто встречающимся полиморфом, он образуется при температурах выше 1700 ° C и имеет гексагональную кристаллическую структуру (аналогичную вюртциту).
Бета-модификация (β-SiC) с кристаллической структурой цинковой обманки (подобной алмазу) образуется при температурах ниже 1700 °С.
До недавнего времени бета-форма имела относительно небольшое коммерческое применение, хотя в настоящее время растет интерес к использованию CARBORUNDUM в качестве носителя для гетерогенных катализаторов из-за большей площади поверхности CARBORUNDUM по сравнению с альфа-формой.
Чистый SiC бесцветен.
Цвет промышленного карбида кремния от коричневого до черного возникает из-за примесей железа. Радужный блеск кристаллов обусловлен интерференцией тонкой пленки пассивирующего слоя диоксида кремния, который формируется на поверхности.
Высокая температура сублимации карбида кремния (около 2700 °C) делает КАРБОРУНД пригодным для изготовления подшипников и деталей печей.
Карбид кремния не плавится ни при какой известной температуре.
Карборунд также химически очень инертен.
В настоящее время существует большой интерес к использованию КАРБОРУНДОВ в качестве полупроводниковых материалов в электронике, где их высокая теплопроводность, высокая прочность на пробой в электрическом поле и высокая максимальная плотность тока делают его более перспективным, чем кремний, для мощных устройств.
SiC также имеет очень низкий коэффициент теплового расширения (4,0 × 10–6/K) и не испытывает фазовых переходов, которые могли бы вызвать разрывы в тепловом расширении.

Преимущества силовых устройств SiC
Силовые устройства на основе карбида кремния обладают рядом ключевых преимуществ по сравнению с обычными кремниевыми устройствами.
Их возможности с более высоким напряжением и более высокой частотой обеспечивают большую эффективность системы, более быстрое переключение, меньшие потери и лучшее управление температурой.
В конечном счете, устройства SiC позволяют создавать более компактные и легкие конструкции с более высокой удельной мощностью.
Компания ST недавно завершила квалификацию технологической платформы SiC третьего поколения компании CARBORUNDUM.
Планарные МОП-транзисторы, основанные на этой платформе, устанавливают новые ведущие в отрасли стандарты эффективности транзисторов, удельной мощности и характеристик переключения.
Первые карборунды теперь коммерчески доступны.
SiC для электромобильности
Силовые устройства SiC находят применение в критически важных энергосистемах электромобилей, включая тяговые инверторы, бортовые зарядные устройства и преобразователи постоянного тока в постоянный.
Они также обеспечивают значительное повышение эффективности зарядных станций.
По сравнению с кремниевыми аналогами устройства SiC обладают следующими преимуществами:
Запас хода на среднем электромобиле более чем на 600 км.
Вес среднего электромобиля на 150–200 кг меньше.
Удвойте энергию от зарядной станции
Увеличенный срок службы батареи из-за меньшего напряжения
SiC для промышленной энергетики и приводов
Устройства SiC находят применение в промышленности: от двигателей и роботов до различных других систем автоматизации производства, а также в источниках питания для серверов и системах преобразования солнечной энергии.
В промышленных условиях устройства SiC могут обеспечить следующие преимущества по сравнению с устройствами на основе кремния:
На 50 % меньше потерь мощности
Возможность работать с пятикратной частотой
Уменьшение размера и веса системы на 50 %
20% снижение общей стоимости владения
Силовые устройства на основе карбида кремния могут работать при температуре перехода до 200 °C (ограничено только корпусом), что снижает требования к охлаждению и позволяет создавать более компактные, надежные и прочные решения.
Существующие конструкции могут включать в себя преимущества производительности и эффективности устройств SiC без серьезных изменений, что позволяет ускорить разработку и свести к минимуму спецификацию.

Свойства основных политипов SiC
Политип: 3C (β), 4H, 6H (α)
Кристаллическая структура: цинковая обманка (кубическая), шестиугольная, шестиугольная
Космическая группа: T2d-F43m, C46v-P63mc, C46v-P63mc
Символ Пирсона: cF8, hP8, hP12.
Постоянные решетки (Å): 4,3596, 3,0730; 10,053, 3,0810; 15.12
Плотность (г/см3): 3,21, 3,21, 3,21
Ширина запрещенной зоны (эВ): 2,36, 3,23, 3,05
Объемный модуль (ГПа): 250, 220, 220
Теплопроводность (Вт ⋅ м − 1 ⋅ К−1)
@ 300 K (см. зависимость от темп.): 360, 370, 490

Свойства Si 4H-SiC GaAs GaN
Кристаллическая структура: шестиугольная алмазная цинковая обманка шестиугольная
Энергетическая щель: EG(эВ): 1,12 3,26 1,43 3,5
Подвижность электронов: µn(cm2/VS) 1400 900 8500 1250
Подвижность отверстия: мкп (см2) 600 100 400 200
Поле пробоя: EB(В/см)X106 0,3 3 0,4 3
Теплопроводность (Вт/см?): 1,5 4,9 0,5 1,3
Скорость дрейфа насыщения: vs (см/с) X 107 1 2,7 2 2,7
Относительная диэлектрическая проницаемость: eS 11,8 9,7 12,8 9,5
п. н контроль? ? ? ?
термальный оксид? ? × ×

Свойства карбида кремния (теоретические)
Составная формула: Si
Молекулярный вес: 40,1
Внешний вид: бесцветные кристаллы
Температура плавления: 2730°C (4946°F) (разлагается)
Точка кипения: нет данных
Плотность: от 3,0 до 3,2 г/см3
Растворимость в H2O: нет данных
Удельное электрическое сопротивление: от 1 до 4 10x Ом-м
Коэффициент Пуассона: от 0,15 до 0,21.
Удельная теплоемкость: от 670 до 1180 Дж/кг-К
Прочность на растяжение: от 210 до 370 МПа (предельная)
Теплопроводность: от 120 до 170 Вт/мК
Тепловое расширение: от 4,0 до 4,5 мкм/мК
Модуль Юнга: от 370 до 490 ГПа
Точная масса: 39,976927
Масса моноизотопа: 39,976927

Свойство: Минимальное значение (СИ) Максимальное значение (СИ) Единицы (СИ) Минимальное значение (имп.) Максимальное значение (имп.) Единицы (имп.)
Атомный объем (средний): 0,01 0,011 м3/кмоль 610,237 671,261 дюйм3/кмоль
Плотность: 4,36 4,84 мг/м3 272,186 302,152 фунт/фут3
Энергетическая ценность: 750 1250 МДж/кг 81254 135423 ккал/фунт
Объемный модуль: 100 176 ГПа 14,5038 25,5266 106 фунтов на кв. дюйм
Прочность на сжатие: 130 1395 МПа 18,8549 202,328 тыс.фунтов/кв.дюйм
Пластичность: 0,01 0,4 0,01 0,4 НОЛЬ
Предел упругости: 172 1245 МПа 24,9465 180,572 тыс.фунтов/кв.дюйм
Предел выносливости: 175 705 МПа 25,3816 102,252 тыс.фунтов/кв.дюйм
Вязкость разрушения: 14 120 МПа.м1/2 12,7407 109,206 тыс.фунтов/дюйм2
Твердость: 600 3800 МПа 87,0227 551,144 тыс.фунтов/кв.дюйм
Коэффициент потерь: 0,0001 0,005 0,0001 0,005 NULL
Модуль разрыва: 130 1300 МПа 18,8549 188,549 тыс.фунтов/кв.дюйм
Коэффициент Пуассона: 0,35 0,37 0,35 0,37 НОЛЬ
Модуль сдвига: 32 51 ГПа 4,64121 7,39692 106 фунтов на кв. дюйм
Прочность на растяжение: 240 1625 МПа 34,8091 235,686 тыс.фунтов/кв.дюйм
Модуль Юнга: 90 137 ГПа 13,0534 19,8702 106 фунтов на кв. дюйм
Температура стекла: K °F
Скрытая теплота плавления: 360 370 кДж/кг 154,771 159,071 БТЕ/фунт
Максимальная рабочая температура: 570 970 K 566,33 1286,33 °F
Температура плавления: 1750 1955 К 2690,33 3059,33 °F
Минимальная рабочая температура: 0 0 K -459,67 -459,67 °F
Удельная теплоемкость: 510 650 Дж/кг·К 0,394668 0,503008 БТЕ/фунт·Ф
Теплопроводность: 3,8 20,7 Вт/мК 7,11373 38,7511 БТЕ.фут/ч.фут2.Ф
Тепловое расширение: 7,9 11 10-6/K 14,22 19,8 10-6/°F
Потенциал пробоя: МВ/м В/мил
Диэлектрическая постоянная: NULL
Удельное сопротивление: 41,7 202 10-8 Ом.м 41,7 202 10-8 Ом.м

Ключевые свойства карбида кремния
Низкая плотность
Высокая прочность
Низкое тепловое расширение
Высокая теплопроводность
Высокая твердость
Высокий модуль упругости
Отличная термостойкость
Превосходная химическая инертность

Электрическая проводимость
Карбид кремния представляет собой полупроводник, который может быть легирован азотом или фосфором n-типа и бериллием, бором, алюминием или галлием p-типа.
Металлическая проводимость была достигнута за счет сильного легирования бором, алюминием или азотом.
Сверхпроводимость обнаружена в 3C-SiC:Al, 3C-SiC:B и 6H-SiC:B при одинаковой температуре 1,5 К.
Однако наблюдается принципиальное различие в поведении магнитного поля между легированием алюминия и бора: SiC:Al относится к типу II, как и SiC:B.
Напротив, SiC:B относится к типу I.
Пытаясь объяснить эту разницу, CARBORUNDUM отметил, что сайты Si более важны, чем сайты углерода, для сверхпроводимости в SiC.
В то время как бор замещает углерод в SiC, Al замещает позиции Si.
Следовательно, Al и B «видят» разные среды, что может объяснить разные свойства SiC:Al и SiC:B.

Абразивный и режущий инструмент

В искусстве карбид кремния является популярным абразивом в современном гранильном деле из-за долговечности и низкой стоимости материала.
В производстве CARBORUNDUM используется для придания твердости CARBORUNDUM в процессах абразивной обработки, таких как шлифование, хонингование, гидроабразивная резка и пескоструйная обработка.
Частицы карбида кремния ламинируются на бумагу для создания наждачной бумаги и ленты для захвата скейтбордов.
В 1982 году был открыт исключительно прочный композит из нитей оксида алюминия и карбида кремния.
Преобразование этого лабораторного композита в коммерческий КАРБИД КРЕМНИЯ заняло всего три года.
В 1985 году на рынок были выпущены первые коммерческие режущие инструменты, изготовленные из этого композита, армированного нитевидными кристаллами из оксида алюминия и карбида кремния.

Конструкционный материал

В 1980-х и 1990-х годах карбид кремния изучался в рамках нескольких исследовательских программ для высокотемпературных газовых турбин в Европе, Японии и США.
Компоненты предназначались для замены лопаток турбины или сопловых лопаток из суперсплава никеля.
Однако ни один из этих проектов не привел к серийному производству, в основном из-за его низкой ударопрочности и низкой вязкости разрушения.
Как и другая твердая керамика (а именно глинозем и карбид бора), карбид кремния используется в композитных доспехах (например, доспехах Чобхэма) и в керамических пластинах в пуленепробиваемых жилетах.
В Dragon Skin производства Pinnacle Armor использовались диски из карбида кремния.
Улучшению трещиностойкости SiC-брони можно способствовать за счет феномена аномального роста зерен или AGG.
Рост аномально длинных зерен карбида кремния может служить для придания упрочняющего эффекта за счет перекрытия следа трещины, подобно армированию нитевидных кристаллов.
Подобные эффекты повышения ударопрочности AGG были зарегистрированы в нитриде кремния (Si3N4).
Карбид кремния используется в качестве опоры и материала полок в высокотемпературных печах, таких как обжиг керамики, сплавление стекла или литье стекла.
Полки печи SiC значительно легче и прочнее, чем традиционные полки из глинозема.
В декабре 2015 года вливание наночастиц карбида кремния в расплавленный магний было упомянуто как способ производства нового прочного и пластичного сплава, подходящего для использования в авиационной, аэрокосмической, автомобильной и микроэлектронике.

Автомобильные запчасти

Пропитанный силиконом углерод-углеродный композит используется для высокоэффективных «керамических» тормозных дисков, поскольку они способны выдерживать экстремальные температуры.
Кремний реагирует с графитом в углерод-углеродном композите, превращаясь в карбид кремния, армированный углеродным волокном (C/SiC).
Эти тормозные диски используются на некоторых дорожных спортивных автомобилях, суперкарах, а также на других высокопроизводительных автомобилях, включая Porsche Carrera GT, Bugatti Veyron, Chevrolet Corvette ZR1, McLaren P1, Bentley, Ferrari, Lamborghini и некоторых других высокопроизводительных автомобилях. производительность автомобилей Audi.
Карбид кремния также используется в спеченной форме для дизельных сажевых фильтров.
КАРБОРУНД также используется в качестве присадки к маслу [сомнительно - обсудить] [необходимо уточнение] для уменьшения трения, выбросов и гармоник.

Электрические системы
Самое раннее электрическое применение SiC было в молниезащитных разрядниках в системах электроснабжения. Эти устройства должны иметь высокое сопротивление до тех пор, пока напряжение на них не достигнет определенного порога VT, после чего их сопротивление должно упасть до более низкого уровня и поддерживать этот уровень до тех пор, пока приложенное напряжение не упадет ниже VT.

CARBORUNDUM рано [когда?] было признано, что SiC имеет такое сопротивление, зависящее от напряжения, и поэтому столбцы гранул SiC были соединены между высоковольтными линиями электропередач и землей.
Когда удар молнии в линию значительно повышает линейное напряжение, столбик SiC будет проводить, позволяя току удара безвредно проходить на землю, а не вдоль линии электропередачи.
Столбцы SiC показали значительную проводимость при нормальных рабочих напряжениях сети питания, и поэтому их необходимо было разместить последовательно с искровым разрядником.
Этот искровой промежуток ионизируется и становится проводящим, когда молния повышает напряжение проводника линии электропередачи, таким образом эффективно соединяя столбец SiC между проводником питания и землей.
Искровые разрядники, используемые в молниезащитных разрядниках, ненадежны: они либо не зажигают дугу при необходимости, либо не выключаются впоследствии, в последнем случае из-за разрушения материала или загрязнения пылью или солью.
Использование столбцов SiC изначально предназначалось для устранения необходимости в искровом промежутке в грозовых разрядниках.
Разрядники SiC с зазором использовались для защиты от молнии и продавались, в частности, под торговыми марками GE и Westinghouse.
Разрядник SiC с зазором был в значительной степени заменен варисторами без зазора, в которых используются столбики из гранул оксида цинка.

Элементы электронной схемы
Карбид кремния был первым коммерчески важным полупроводниковым материалом.
Детекторный диод из кристаллического радио «карборунда» (синтетический карбид кремния) был запатентован Генри Харрисоном Чейзом Данвуди в 1906 году.
CARBORUNDUM нашел широкое применение в корабельных приемниках.

Силовые электронные устройства
КАРБИД КРЕМНИЯ — это полупроводник, который находится в стадии исследований и раннего массового производства, что дает преимущества для быстрых, высокотемпературных и/или высоковольтных устройств.
Первыми доступными устройствами были диоды Шоттки, за которыми последовали полевые транзисторы с переходным затвором и полевые МОП-транзисторы для переключения большой мощности.
В настоящее время разрабатываются биполярные транзисторы и тиристоры.
Основной проблемой коммерциализации SiC было устранение дефектов: краевых дислокаций, винтовых дислокаций (как полых, так и замкнутых), треугольных дефектов и дислокаций базисной плоскости.
В результате устройства, изготовленные из кристаллов SiC, изначально демонстрировали плохие характеристики обратной блокировки, хотя исследователи предварительно находили решения для улучшения характеристик пробоя.
Помимо качества кристалла, проблемы с интерфейсом SiC с диоксидом кремния препятствуют разработке мощных полевых МОП-транзисторов на основе SiC и биполярных транзисторов с изолированным затвором.
Хотя механизм до сих пор неясен, азотирование значительно уменьшило количество дефектов, вызывающих проблемы с интерфейсом.
В 2008 году на рынок были представлены первые коммерческие полевые транзисторы JFET на 1200 В, а в 2011 году — первые коммерческие МОП-транзисторы на 1200 В.
В настоящее время доступны полевые транзисторы JFET с номиналом от 650 В до 1700 В и сопротивлением всего 25 мОм.
Помимо SiC-переключателей и SiC-диодов Шоттки (также диодов с барьером Шоттки, SBD) в популярных корпусах TO-247 и TO-220, компании еще раньше начали внедрять голые микросхемы в свои силовые электронные модули.
Диоды SiC SBD нашли широкое распространение на рынке, поскольку используются в схемах PFC и силовых модулях IGBT.
На таких конференциях, как Международная конференция по интегрированным системам силовой электроники (CIPS), регулярно сообщается о технологическом прогрессе силовых устройств SiC.
Основными проблемами для полного раскрытия возможностей силовых устройств SiC являются:
Привод затвора: для устройств SiC часто требуются уровни напряжения управления затвором, которые отличаются от их кремниевых аналогов и могут быть даже несимметричными, например, +20 В и -5 В.
Упаковка: микросхемы SiC могут иметь более высокую удельную мощность, чем кремниевые силовые устройства, и способны выдерживать более высокие температуры, превышающие ограничение кремния в 150 °C.
Новые технологии крепления кристаллов, такие как спекание, необходимы для эффективного отвода тепла от устройств и обеспечения надежного соединения.

Ультрафиолетовый светодиод
светодиоды
Явление электролюминесценции было открыто в 1907 году с использованием карбида кремния, и первые коммерческие светодиоды были основаны на карбиде кремния.
Желтые светодиоды из 3C-SiC производились в Советском Союзе в 1970-х годах[64], а синие светодиоды (6H-SiC) — во всем мире в 1980-х.
Производство светодиодов вскоре прекратилось, когда другой материал, нитрид галлия, показал в 10–100 раз более яркое излучение.
Эта разница в эффективности связана с неблагоприятной непрямой шириной запрещенной зоны SiC, тогда как GaN имеет прямую запрещенную зону, которая способствует излучению света.
SiC по-прежнему является одним из важных компонентов светодиодов — КАРБИД КРЕМНИЯ является популярной подложкой для выращивания устройств GaN, а КАРБИД КРЕМНИЯ также служит теплораспределителем в мощных светодиодах.

астрономия

Низкий коэффициент теплового расширения, высокая твердость, жесткость и теплопроводность делают карбид кремния желательным материалом для зеркал для астрономических телескопов.
Технология выращивания (химическое осаждение из паровой фазы) была расширена для производства дисков из поликристаллического карбида кремния диаметром до 3,5 м (11 футов), и несколько телескопов, таких как космический телескоп Гершеля, уже оснащены оптикой SiC, а космический телескоп Gaia Подсистемы космического корабля обсерватории смонтированы на жестком каркасе из карбида кремния, который обеспечивает стабильную конструкцию, которая не расширяется и не сжимается под воздействием тепла.
Пирометрия тонкой нити
Основная статья: Пирометрия тонкой нити
Испытайте пламя и светящиеся SiC-волокна.
Пламя имеет высоту около 7 см (2,8 дюйма).
Волокна из карбида кремния используются для измерения температуры газа в оптической технике, называемой пирометрией тонкой нити.
КАРБИД КРЕМНИЯ предполагает размещение тонкой нити накала в потоке горячего газа.
Выбросы излучения от нити накала можно соотнести с температурой нити.
Нити представляют собой волокна карбида кремния диаметром 15 микрометров, что примерно в пять раз меньше диаметра человеческого волоса.
Поскольку волокна настолько тонкие, они мало влияют на пламя, а их температура остается близкой к температуре местного газа.
Могут быть измерены температуры около 800–2500 К.

Нагревательные элементы
Упоминания о нагревательных элементах из карбида кремния существуют с начала 20 века, когда они производились компанией Acheson's Carborundum Co. в США и EKL в Берлине.
Карбид кремния обеспечивает более высокие рабочие температуры по сравнению с металлическими нагревателями.
Элементы из карбида кремния используются сегодня в плавке стекла и цветных металлов, термообработке металлов, производстве флоат-стекла, производстве керамики и компонентов электроники, запальников в запальниках газовых обогревателей и т. д.
Частицы ядерного топлива и оболочка
Карбид кремния является важным материалом в топливных частицах с покрытием TRISO, типе ядерного топлива, используемого в высокотемпературных реакторах с газовым охлаждением, таких как реактор с галечным слоем.
Слой карбида кремния обеспечивает структурную поддержку частиц топлива с покрытием и является основным диффузионным барьером для высвобождения карбидов кремния деления.
Композитный материал из карбида кремния был исследован на предмет использования в качестве замены оболочки из циркалоя в легководных реакторах.
Одна из причин этого исследования заключается в том, что Zircaloy испытывает водородное охрупчивание в результате коррозионной реакции с водой.
Это приводит к снижению вязкости разрушения с увеличением объемной доли радиальных гидридов.
Это явление резко возрастает с повышением температуры в ущерб материалу.
Покрытие из карбида кремния не подвергается такому же механическому разрушению, а вместо этого сохраняет прочностные свойства при повышении температуры.
Композит состоит из волокон карбида кремния, намотанных на внутренний слой карбида кремния и окруженных внешним слоем карбида кремния.
Сообщалось о проблемах с возможностью соединения частей композита SiC.

Ювелирные изделия

Помолвочное кольцо с муассанитом
Как драгоценный камень, используемый в ювелирных изделиях, карбид кремния называют «синтетическим муассанитом» или просто «муассанитом» по названию минерала.
Муассанит похож на алмаз в нескольких важных отношениях: КАРБИД КРЕМНИЯ прозрачен и тверд (9–9,5 по шкале Мооса по сравнению с 10 для алмаза), с показателем преломления от 2,65 до 2,69 (по сравнению с 2,42 для алмаза).
Муассанит несколько тверже обычного кубического циркония.
В отличие от алмаза, муассанит может иметь сильное двойное лучепреломление.
По этой причине камни из муассанита вырезаются вдоль оптической оси кристалла, чтобы свести к минимуму эффекты двойного лучепреломления.
КАРБИД КРЕМНИЯ легче (плотность 3,21 г/см3 против 3,53 г/см3) и гораздо более устойчив к нагреву, чем алмаз.
В результате получается камень с более высоким блеском, более острыми гранями и хорошей устойчивостью.
Незакрепленные муассанитовые камни можно помещать непосредственно в восковые кольцевые формы для литья по выплавляемым моделям, как и алмаз, поскольку муассанит остается неповрежденным при температурах до 1800 ° C (3270 ° F).
Муассанит стал популярным в качестве заменителя алмаза и может быть ошибочно идентифицирован как алмаз, поскольку его теплопроводность ближе к алмазу, чем у любого другого заменителя.
Многие устройства для термического тестирования алмазов не могут отличить муассанит от алмаза, но драгоценный камень отличается двойным лучепреломлением и очень слабой зеленой или желтой флуоресценцией в ультрафиолетовом свете.
Некоторые камни муассанита также имеют изогнутые, нитевидные включения, которых никогда не бывает у бриллиантов.

Производство стали

Кусок карбида кремния, используемый в производстве стали
Карбид кремния, растворенный в кислородной печи, используемой для производства стали, действует как топливо.
Высвобождающаяся дополнительная энергия позволяет печи перерабатывать больше лома при той же загрузке чугуна.
КАРБИД КРЕМНИЯ также можно использовать для повышения температуры плавки и регулирования содержания углерода и кремния.
Карбид кремния дешевле, чем комбинация ферросилиция и углерода, производит более чистую сталь и снижает выбросы за счет низкого содержания микроэлементов, имеет низкое содержание газа и не снижает температуру стали.

Поддержка катализатора
Естественная устойчивость карбида кремния к окислению, а также открытие новых способов синтеза кубической формы β-SiC с большей площадью поверхности карбида кремния вызвали значительный интерес к его использованию в качестве гетерогенного носителя катализатора.
Эта форма уже использовалась в качестве носителя катализатора для окисления углеводородов, таких как н-бутан, до малеинового ангидрида.
Карборундовая печать
Карбид кремния используется в карборундовой печати — технике коллаграфической печати.
Карборундовая крупка наносится в виде пасты на поверхность алюминиевой пластины.
Когда паста высыхает, чернила наносятся и задерживаются на ее зернистой поверхности, а затем стираются с оголенных участков пластины.
Затем красочная пластина печатается на бумаге в печатном станке с подвижной станиной, используемом для глубокой печати.
В результате получается оттиск окрашенных меток, выбитых на бумаге.
Карборундовая крошка также используется в каменной литографии.
Равномерный размер частиц карбида кремния позволяет использовать карбид кремния для «зернистости» камня, который удаляет предыдущее изображение.
В процессе, аналогичном шлифованию, на камень наносится более крупный карборунд и обрабатывается левигатором, затем постепенно наносится все более мелкий песок, пока камень не станет чистым.
Это создает чувствительную к жиру поверхность.

Производство графена
Карбид кремния можно использовать в производстве графена из-за его химических свойств, которые способствуют эпитаксиальному производству графена на поверхности наноструктур SiC.
Когда дело доходит до производства карбидов кремния, кремний используется в основном в качестве подложки для выращивания графена.
Но на самом деле есть несколько методов, которые можно использовать для выращивания графена на карбиде кремния.
Метод выращивания с контролируемой сублимацией в ограниченном пространстве (CCS) состоит из чипа SiC, который нагревается в вакууме с графитом.
Затем очень постепенно высвобождается вакуум, чтобы контролировать рост графена.
Этот метод позволяет получить графеновые слои высочайшего качества.
Но сообщалось, что другие методы также дают тот же самый карбид кремния.
Другой способ выращивания графена — термическое разложение SiC при высокой температуре в вакууме.
Но оказывается, что этот метод дает графеновые слои, которые содержат более мелкие зерна внутри слоев.
Поэтому были предприняты попытки улучшить качество и выход графена.
Одним из таких методов является выполнение графитизации ex situ SiC с концевыми кремниевыми группами в атмосфере, состоящей из аргона.
Доказано, что этот метод дает слои графена с большими размерами доменов, чем слой, который можно было бы получить с помощью других методов.
Этот новый метод может быть очень эффективным для производства графена более высокого качества для множества технологических применений.
Когда дело доходит до понимания того, как и когда использовать эти методы производства графена, большинство из них в основном производят или выращивают этот графен на SiC в среде, способствующей росту.
Карбид кремния чаще всего используется при более высоких температурах (например, 1300°C) из-за термических свойств SiC.
Были выполнены и изучены определенные процедуры, которые потенциально могут привести к методам, использующим более низкие температуры для производства графена.
В частности, было замечено, что этот другой подход к выращиванию графена позволяет производить графен при температуре окружающей среды около 750 ° C.
Этот метод включает в себя комбинацию определенных методов, таких как химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и поверхностная сегрегация.
А когда на подложку попадает карбид кремния, процедура будет заключаться в покрытии подложки SiC тонкими пленками переходного металла.
И после быстрой термической обработки этого вещества атомы углерода станут более многочисленными на границе раздела поверхности пленки переходного металла, что затем даст графен.
Было обнаружено, что этот процесс дает более сплошные графеновые слои по всей поверхности подложки.

Квантовая физика
Карбид кремния может содержать точечные дефекты в кристаллической решетке, известные как центры окраски.
Эти дефекты могут производить одиночные фотоны по запросу и, таким образом, служить платформой для источника одиночных фотонов.
Такое устройство является фундаментальным ресурсом для многих новых приложений квантовой информатики.
Если накачать центр окраски внешним оптическим источником или электрическим током, центр окраски будет приведен в возбужденное состояние, а затем релаксировать с испусканием одного фотона.
Одним из хорошо известных точечных дефектов в карбиде кремния является бивакансия, имеющая электронную структуру, аналогичную азотно-вакансионному центру в алмазе.
В 4H-SiC дивакансия имеет четыре различные конфигурации, соответствующие четырем бесфононным линиям (БФЛ).
Эти значения ZPL записываются с использованием обозначения VSi-VC и единиц эВ: hh (1,095), kk (1,096), kh (1,119) и hk (1,150).

Направляющие для удочки
Карбид кремния используется в производстве рыболовных направляющих из-за его прочности и износостойкости.
Кольца из карбида кремния вставляются в направляющую раму, обычно изготавливаемую из нержавеющей стали или титана, которая не позволяет леске касаться заготовки удилища.
Кольца обеспечивают поверхность с низким коэффициентом трения, которая увеличивает дальность заброса, обеспечивая при этом достаточную твердость, предотвращающую истирание плетеной лески.

Керамические материалы
Карбид кремния (SiC) представляет собой синтетическую полупроводниковую тонкую керамику, которая превосходно подходит для широкого спектра промышленных рынков.
Производители получают выгоду от эклектичного предложения марок карбида кремния благодаря наличию структур как с высокой плотностью, так и с открытыми порами.
В сочетании с выдающейся жаропрочностью материала и стойкостью к тепловому удару, наряду с присущими ему впечатляющими механическими свойствами, карбид кремния является одним из самых универсальных огнеупорных керамических материалов в мире.

Карбид кремния: марки, форматы и типы склеивания
Компания Saint-Gobain потратила годы на разработку уникально широкого понимания термомеханических и химических свойств керамики из карбида кремния, разработанной с помощью многочисленных различных производственных направлений.
В результате Saint-Gobain в настоящее время позиционирует себя как один из ведущих мировых поставщиков керамики из карбида кремния.
Предлагая широкий выбор проверенных в отрасли КАРБИДОВ КРЕМНИЯ, Saint-Gobain регулярно обслуживает сложные области применения с помощью уникальных индивидуальных решений.

Преимущества технологии КАРБИД КРЕМНИЯ (SiC)
Устройства SiC имеют в 10 раз большую напряженность поля диэлектрического пробоя, в 2 раза более высокую скорость насыщения электронов, в 3 раза большую ширину запрещенной зоны и в 3 раза более высокую теплопроводность по сравнению с кремниевыми устройствами.

Высокая надежность
Устройства onsemi SiC имеют запатентованную конструкцию разъема, которая обеспечивает превосходную надежность в суровых условиях окружающей среды.
Тестирование H3TRB (высокая температура/влажность/смещение), 85°C/85% относительной влажности/85% В (960 В).

Надежность
SiC-диоды onsemi с барьером Шоттки всегда обеспечивают лучшее в своем классе поведение в отношении утечки.

Прочность
Надежность SiC-диодов — перенапряжение и лавинный режим

Форма импульсного тока полукарбидного диода 650 В / 30 А
Форма волны лавинного тока полукарбидного диода 650 В / 30 А

Карбид кремния (SiC): история и применение

Они используются больше для работы с износом при низких температурах, чем для работы при высоких температурах.
Карбид кремния применяется, например, в форсунках для пескоструйной обработки, автомобильных уплотнениях водяных насосов, подшипниках, компонентах насосов и экструзионных головках, в которых используется карбид кремния с высокой твердостью, стойкостью к истиранию и коррозии.

Предоставлено Digi-Key Electronics

Единственным соединением кремния и углерода является карбид кремния (SiC) или карборунд.
SiC встречается в природе в виде минерала муассанита, но встречается крайне редко.
Карбид кремния массово производится в виде порошка для использования в качестве абразива с 1893 года.
В качестве абразива КАРБИД КРЕМНИЯ уже более ста лет используется в шлифовальных кругах и многих других абразивных материалах.
С помощью современных технологий была разработана высококачественная техническая керамика с карбидом кремния, которая обладает очень выгодными механическими свойствами, такими как:

Исключительная твердость
Высокая прочность
Низкая плотность
Высокий модуль упругости
Высокая термостойкость
Превосходная химическая инертность
Высокая теплопроводность
Низкое тепловое расширение
Эта высокопрочная и очень долговечная керамика широко используется в автомобильных тормозах и сцеплениях вместе с керамическими пластинами, встроенными в пуленепробиваемые жилеты.
Карбид кремния также используется в полупроводниковых электронных устройствах, работающих при высоких температурах и/или высоких напряжениях, таких как воспламенители пламени, резистивный нагрев и электронные компоненты, работающие в тяжелых условиях.

Автомобильное использование SiC
Одним из основных применений карбида кремния являются высокоэффективные «керамические» тормозные диски.
Кремний соединяется с графитом в композите, образуя карбид кремния, армированный углеродным волокном (C/SiC).
Эти тормозные диски используются на некоторых спортивных автомобилях, суперкарах и других спортивных автомобилях.
Еще одно автомобильное использование SiC - в качестве присадки к маслу.
В этом приложении карбид кремния снижает трение, выбросы и гармоники.

Раннее использование SiC
светодиоды
Электролюминесценция была впервые обнаружена в 1907 году с использованием карбидокремниевых светоизлучающих диодов (СИД).
Вскоре после этого были произведены первые коммерческие светодиоды на основе карбида кремния.
В Советском Союзе желтые SiC-светодиоды производились в 1970-х годах, а синие - в 1980-х годах по всему миру.
Затем, с появлением светодиодов из нитрида галлия (GaN), которые могут давать в десять-сто раз более яркое излучение, производство SiC-светодиодов было практически остановлено.
Тем не менее, SiC по-прежнему является популярной подложкой для GaN-устройств, а карбид кремния также используется в качестве мощного рассеивателя тепла для светодиодов.

Молниеотводы
SiC имеет высокое сопротивление до тех пор, пока не будет достигнуто пороговое напряжение (VT), после чего сопротивление карбида кремния падает до гораздо более низкого значения, пока приложенное напряжение не упадет ниже VT.
Одним из первых электрических приложений SiC, в которых использовалось это свойство, были грозовые разрядники в системах распределения электроэнергии.

Типичные области применения карбида кремния
Неподвижные и подвижные компоненты турбины
Крышки всасывающей камеры
Уплотнения, подшипники
Части шарового крана
Поток горячего газа
Теплообменники
Полупроводниковое технологическое оборудование

В последние годы карбид кремния, SiC, вновь стал жизненно важным технологическим материалом, имеющим решающее значение во многих материалах и инженерных приложениях.
Интересно, что SiC — один из немногих минералов, впервые созданных синтетическим путем, а впоследствии обнаруженных в природе.
Карбид кремния был впервые искусственно синтезирован в 1891 году Эдвардом Ачесоном в результате неожиданного обнаружения маленьких черных кристаллов SiC в электрически нагретом расплаве углерода и оксида алюминия.
Последующее усовершенствование этого метода (так называемый процесс Ачесона) привело к коммерческому производству больших объемов мелких кристаллов SiC (измельченных в порошкообразную форму) для использования в качестве промышленного абразива.
В 1905 году лауреат Нобелевской премии химик Анри Муассан в каньоне Дьябло, штат Аризона, обнаружил карбид кремния в естественной форме карбида кремния.
Прозрачный минерал, теперь известный как муассанит, почти такой же блестящий и твердый, как алмаз, поэтому его часто используют в качестве драгоценного камня.
На сегодняшний день в природе не обнаружено крупных природных месторождений SiC, поэтому весь SiC, используемый сегодня, является синтетическим.
В настоящее время карбид кремния является одним из наиболее широко используемых материалов, который играет решающую роль в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность, электроника, промышленные печи и износостойкие механические детали.
Хотя карбид кремния широко используется в электронике и других высокотехнологичных приложениях, по объему преобладают металлургическая, абразивная и огнеупорная промышленность.

1. Каковы основные свойства SiC?
Сочетание кремния с углеродом обеспечивает этому материалу отличные механические, химические и термические свойства, в том числе:
высокая теплопроводность
низкое тепловое расширение и отличная термостойкость
малая мощность и коммутационные потери
высокая энергоэффективность
высокая рабочая частота и температура (рабочий переход до 200°C)
малый размер кристалла (при одинаковом напряжении пробоя)
встроенный в корпус диод (устройство MOSFET)
отличное управление температурой, что снижает требования к охлаждению
долгий срок службы

2. Каковы применения SiC в электронике?
Карбид кремния — это полупроводник, который идеально подходит для энергетических приложений, прежде всего благодаря способности карбида кремния выдерживать высокое напряжение, до десяти раз превышающее напряжение, используемое с кремнием.
Полупроводники на основе карбида кремния обладают более высокой теплопроводностью, более высокой подвижностью электронов и меньшими потерями мощности.
SiC-диоды и транзисторы также могут работать при более высоких частотах и температурах без ущерба для надежности.
Основные области применения устройств SiC, таких как диоды Шоттки и транзисторы FET/MOSFET, включают преобразователи, инверторы, источники питания, зарядные устройства и системы управления двигателями.

3. Почему SiC превосходит Si в энергетических приложениях?
Несмотря на то, что кремний является наиболее широко используемым полупроводником в электронике, он начинает демонстрировать некоторые ограничения, особенно в приложениях большой мощности.
Важным фактором в этих приложениях является ширина запрещенной зоны или запрещенная зона, обеспечиваемая полупроводником.
Когда ширина запрещенной зоны велика, используемая электроника может быть меньше, работать быстрее и надежнее.
КАРБИД КРЕМНИЯ также может работать при более высоких температурах, напряжениях и частотах, чем другие полупроводники.
В то время как у кремния ширина запрещенной зоны составляет около 1,12 эВ, у карбида кремния она почти в три раза больше и составляет около 3,26 эВ.

4. Почему SiC может выдерживать такие высокие напряжения?
Силовые устройства, особенно полевые МОП-транзисторы, должны выдерживать чрезвычайно высокие напряжения.
Благодаря напряженности электрического поля пробоя диэлектрика примерно в десять раз выше, чем у кремния, SiC может достигать очень высокого напряжения пробоя, от 600 В до нескольких тысяч вольт.
SiC может использовать более высокие концентрации легирования, чем кремний, а дрейфовые слои можно сделать очень тонкими.
Чем тоньше дрейфовый слой, тем ниже сопротивление карбидов кремния.
Теоретически при высоком напряжении сопротивление дрейфового слоя на единицу площади можно уменьшить до 1/300 сопротивления кремния.

5. Почему SiC может превосходить IGBT на высоких частотах?
В приложениях большой мощности в прошлом в основном использовались IGBT и биполярные транзисторы с целью снижения сопротивления включения, возникающего при высоких напряжениях пробоя.
Однако эти устройства имеют значительные потери при переключении, что приводит к проблемам с выделением тепла, что ограничивает их использование на высоких частотах.
Используя карбид кремния и карбид кремния, можно изготавливать такие устройства, как диоды с барьером Шоттки и полевые МОП-транзисторы, обеспечивающие высокое напряжение, низкое сопротивление при включении и высокую скорость работы.

6. Какие примеси используются для легирования материала SiC?
В чистом виде карбид кремния ведет себя как электрический изолятор.
При контролируемом добавлении примесей или легирующих примесей SiC может вести себя как полупроводник.
Полупроводник P-типа можно получить, легируя карбид кремния алюминием, бором или галлием, а примеси азота и фосфора дают полупроводник N-типа.
Карбид кремния обладает способностью проводить электричество в одних условиях, но не в других, в зависимости от таких факторов, как напряжение или интенсивность инфракрасного излучения, видимого света и ультрафиолетовых лучей.
В отличие от других материалов, карбид кремния способен контролировать области P- и N-типа, необходимые для изготовления устройств, в широких пределах.
По этим причинам SiC является материалом, подходящим для силовых устройств и способным преодолеть ограничения, предлагаемые кремнием.

7. Как карбид кремния может обеспечить лучшее управление температурой, чем кремний?
Другим важным параметром является теплопроводность, которая является показателем способности полупроводника рассеивать выделяемое им тепло.
Поскольку полупроводник не способен эффективно отводить тепло, вводится ограничение на максимальное рабочее напряжение и температуру, которую может выдержать устройство.
Это еще одна область, в которой карбид кремния превосходит кремний: теплопроводность карбида кремния составляет 1490 Вт/мК по сравнению со 150 Вт/мК у кремния.

8. Каково время обратного восстановления SiC по сравнению с Si-MOSFET?
SiC MOSFET, как и их кремниевые аналоги, имеют внутренний диод.
Одним из основных ограничений, предлагаемых внутренним диодом, является нежелательное обратное восстановление, которое возникает, когда диод выключается при наличии положительного прямого тока.
Таким образом, время обратного восстановления (trr) становится важным показателем для определения характеристик MOSFET.

9. Почему мягкое выключение важно для защиты от короткого замыкания?
Еще одним важным параметром SiC MOSFET является время выдержки при коротком замыкании (SCWT).
Поскольку SiC MOSFET занимают очень небольшую площадь кристалла и имеют высокую плотность тока, их способность противостоять коротким замыканиям, которые могут привести к тепловому разрыву, как правило, ниже, чем у устройств на основе кремния.
В случае, например, MOSFET на 1,2 кВ в корпусе ТО247 время выдержки короткого замыкания при Vdd=700В и Vgs=18В составляет около 8-10 мкс.
По мере уменьшения Vgs ток насыщения уменьшается, а время выдержки увеличивается.
По мере уменьшения Vdd выделяется меньше тепла, а время выдержки увеличивается.
Поскольку время, необходимое для выключения SiC MOSFET, чрезвычайно мало, при высокой скорости выключения Vgs большое значение dI/dt может вызвать сильные скачки напряжения.
Поэтому следует использовать плавное выключение для постепенного снижения напряжения затвора, избегая пиков перенапряжения.

10. Почему изолированный драйвер ворот лучше?
Многие электронные устройства представляют собой цепи как низкого, так и высокого напряжения, соединенные друг с другом для выполнения функций управления и питания.
Тяговый инвертор, например, обычно включает первичную сторону низкого напряжения (цепи питания, связи и управления) и вторичную сторону (цепи высокого напряжения, двигатель, силовой каскад и вспомогательные цепи).
Контроллер, расположенный на первичной стороне, обычно использует сигналы обратной связи со стороны высокого напряжения и подвержен возможному повреждению, если отсутствует изолирующий барьер.
Изолирующий барьер электрически изолирует цепи от первичной к вторичной стороне, образуя отдельные точки заземления, реализуя так называемую гальваническую развязку.
Это предотвращает передачу нежелательных сигналов переменного или постоянного тока с одной стороны на другую, что может привести к повреждению силовых компонентов.

КРИСТАЛЬНАЯ СТРУКТУРА
Карбид кремния имеет слоистую кристаллическую структуру, которая встречается в различных формах или политипах.
Состоит из углерода и кремния в равных количествах, каждый атом связан с четырьмя атомами противоположного типа в конфигурации тетраэдрической связи.
Существует три возможных расположения атомов в слое кристалла SiC, известных как позиции A, B и C, и каждый политип имеет одинаковые слои, но другую последовательность укладки.
Поскольку данный слой может быть уложен поверх другого в различных ориентациях (с энергетически возможными поперечными перемещениями и поворотами), карбид кремния может встречаться в самых разных последовательностях укладки — каждая уникальная последовательность укладки создает другой политип (например, , могут встречаться кубические, шестиугольные и ромбоэдрические структуры).
Гексагональные и ромбоэдрические структуры, обозначенные как α-форма (некубическая), могут кристаллизоваться в большое количество политипов, в то время как на сегодняшний день зарегистрирована только одна форма кубической структуры (обозначенная как β-форма).
Обозначение N определяется количеством слоев в последовательности, за которыми следует H, R или C, чтобы указать, принадлежит ли тип к гексагональному, ромбоэдрическому или кубическому классу.
На сегодняшний день зарегистрировано более 215 политипов, хотя лишь ограниченное число представляет интерес с технологической точки зрения (в основном гексагональные 4H и 6H плюс кубические формы 3C).
Этот интерес обусловлен коммерческой доступностью субстратов и низкой анизотропией подвижности (разница в подвижности носителей в зависимости от кристаллографического направления) для этих политипов.

Последовательности укладки кристаллических структур
Последовательности укладки кристаллических структур (а) 3C SiC, (б) 4H SiC и (в) 6H SiC.
Термин «карбид кремния» обычно используется для описания ряда материалов, которые на самом деле совершенно различны.
Инженеры-механики могут использовать КАРБИД КРЕМНИЯ для описания керамики, изготовленной из относительно нечистых кристаллитов SiC, связанных вместе с различными связующими под действием температуры и/или давления, в то время как инженеры-электрики могут использовать этот термин для описания высокочистых монокристаллических пластин SiC.

ПРИМЕНЕНИЕ, ОСНОВАННОЕ НА МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ
Все формы карбида кремния хорошо известны как твердые материалы, занимающие относительное положение по шкале Мооса между оксидом алюминия с показателем 9 и алмазом из-за его высокой теплопроводности и низкого теплового расширения. Карбид кремния очень устойчив к тепловому удару по сравнению с другими огнеупорными материалами. .
До недавнего появления карбида кремния в качестве важного материала для электроники механические свойства SiC-керамики представляли основной коммерческий интерес.
Формование порошка карбида кремния является необходимой предпосылкой для производства многих типов керамических изделий, которые впоследствии получают формованием изготовленного порошка карбида кремния.
Порошки SiC с различными уровнями чистоты, кристаллической структурой, размером частиц, формой и распределением могут быть получены несколькими способами.
Были изучены следующие методы: выращивание сублимационным карботермическим восстановлением (процесс Ачесона), конверсия полимеров и химические реакции в газовой фазе.
Несмотря на хрупкость по своей природе, керамика из карбида кремния является ведущим материалом для вращающихся и статических компонентов во многих механических приложениях.
Они характеризуются низкой вязкостью разрушения и ограниченной деформацией до разрушения по сравнению с металлами.
Прочность керамического компонента из карбида кремния обычно определяется уже существующими дефектами, появившимися в материале во время обработки.
Вид, размер, форма и расположение дефектов значительно различаются, а, следовательно, и прочность.
Керамика карбида кремния, изготовленная по разным технологиям, также имеет совершенно разные механические свойства.
Например, спеченный карбид кремния сохраняет прочность карбида кремния при повышенных температурах и демонстрирует превосходные свойства, зависящие от времени, такие как сопротивление ползучести и медленному росту трещин.
Напротив, реакционно-связанный SiC из-за присутствия свободного кремния в микроструктуре карбидов кремния демонстрирует несколько худшие свойства при повышенных температурах.
Чрезвычайная твердость карбида кремния позволяет использовать его в качестве покрытия, когда важна износостойкость, например тормозные колодки и электрические контакты, а также в нескользких материалах, таких как ступени пола или лестницы, терраццо, составы красок для палуб и дорожные покрытия. поверхности.
Карбид кремния также широко используется в механических уплотнениях насосов, компрессоров и мешалок, работающих в самых разных средах, в том числе с высокой коррозионной активностью.
Карбид кремния более твердый, но более хрупкий, чем другие абразивы, такие как оксид алюминия.
Поскольку зерна легко ломаются и сохраняют острое режущее действие, абразивы из карбида кремния обычно используются для шлифования твердых материалов с низкой прочностью на растяжение, таких как закаленное железо, мрамор и гранит, а также материалов, требующих острого режущего действия, таких как волокна, резина и т. кожа или медь.
Карбид кремния также используется в рассыпном виде для притирки; смешивается с другими материалами для образования абразивных паст или используется с тканевой подложкой для формирования абразивных листов, дисков или лент.

ПРИЛОЖЕНИЯ, ОСНОВАННЫЕ НА ЭЛЕКТРОННЫХ И ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ
В последние годы SiC стал перспективным материалом для электроники.
Карбид кремния считается материалом с широкой запрещенной зоной, поскольку ширина запрещенной зоны различных политипов находится в диапазоне от 2,4 эВ до 3,3 эВ (ср., кремний с шириной запрещенной зоны 1,1 эВ).
В некоторых отношениях такой широкий диапазон ширины запрещенной зоны является неожиданным, особенно когда кристаллические структуры политипов отличаются только последовательностью укладки идентичных в остальном бислоев.
Исследования последних лет позволили разработать методы обработки, которые позволяют успешно модифицировать свойства материала карбида кремния для электроники, в частности силовой электроники и датчиков.
Кроме того, карбид кремния обычно используется в качестве материала подложки для светоизлучающих диодов, где карбид кремния выступает в качестве основы, на которой можно выращивать оптически активные слои.
Этот рост использует близкое соответствие решетки между 6H SiC, нитридом галлия и высокой теплопроводностью SiC для отвода тепла, выделяемого в светодиоде.
Одним из приложений, где карбид кремния оказывает большое влияние, являются датчики газа.
Его широкая запрещенная зона обеспечивает очень низкую собственную концентрацию носителей заряда, что делает возможным обнаружение в очень горячих газах, таких как загрязняющие вещества, выделяемые двигателями внутреннего сгорания, и сернистые выбросы из вулканических жерл.
Типичный датчик газа из карбида кремния имеет диаметр около 100 мкм и толщину в доли миллиметра и обычно основан на конденсаторе (структура МДП) с каталитическим контактом.
Диэлектрический слой позволяет этим устройствам работать при температурах выше 900°C14, отделяя металл от карбида кремния.
В этой технологии диэлектрические слои обычно представляют собой оксиды металлов, такие как TiO2, которые можно наносить различными способами, включая окисление металлических слоев на месте или более сложные методы, такие как последующее атомное осаждение с соответствующими прекурсорами.
Когда металлическая поверхность подвергается воздействию газовой смеси, КАРБИД КРЕМНИЯ ускоряет расщепление молекул газа, высвобождая ионы, которые изменяют электрические свойства устройства.
Для водорода и водородсодержащих молекул атомы водорода могут легко диффундировать через толстые или плотные каталитические контакты с образованием заряженного слоя после распада молекулы газа, который происходит при температурах выше 150 °C в субмиллисекундном масштабе времени.
Отклик датчика можно измерить несколькими методами, включая: сдвиг емкости, сдвиг напряжения, необходимый для поддержания емкости, или ток утечки через диэлектрические слои.
Высокая скорость электрического отклика делает датчики из карбида кремния пригодными для обнаружения газов в быстро меняющихся средах, например, вблизи области коллектора выхлопных газов автомобилей, в отличие от обычных датчиков на основе керамики, время отклика которых составляет около 10 секунд при эти условия.

Предпочтительный выбор для требовательных приложений
Микроструктура и превосходные физические свойства материалов на основе карбида кремния 3M™ позволяют им выдерживать самые суровые условия в самых разных отраслях промышленности. Компоненты, изготовленные из карбида кремния 3M, отлично зарекомендовали себя на протяжении десятилетий, и области применения этих универсальных материалов продолжают расширяться. Наши опытные ученые работают над разработкой решений на основе керамики, адаптированных к требованиям клиентов.

Прочный в экстремальных условиях
материалы из карбида кремния обеспечивают трибологические характеристики при высоких нагрузках, включая давление, скорость скольжения и температуру.
Детали, изготовленные из КАРБИДА КРЕМНИЯ, обеспечивают долгий срок службы благодаря высокой износостойкости КАРБИДОВ КРЕМНИЯ, коррозионной стойкости в агрессивных средах и термостойкости с малой деформацией при термических нагрузках.

Коррозионно-стойкий сорт
Карбид кремния класса C
Сопротивление коррозии является особой проблемой при перекачке агрессивных химикатов или горячей воды, например, циркуляционными насосами. Карбид кремния марки С компании 3М доказал свою высокую эффективность в агрессивных средах.

Высокопрочные марки
Карбид кремния марки F plus и марки T plus
Два материала высокой плотности обеспечивают оптимальную прочность для карбида кремния. Эти непористые, мелкозернистые марки обеспечивают очень высокую механическую прочность и стабильность кромок. Карбид кремния 3M марок F plus и T plus — идеальные материалы для сложных термических и механических нагрузок.

Трибологические марки
Карбид кремния класса P и класса G
Эти марки обладают улучшенными свойствами сухого хода и смешанного трения, что особенно ценно в системах скольжения и трения.

Химические и физические свойства

Имя свойства и значение свойства
Молекулярный вес: 40,096
Количество доноров водородной связи: 0
Количество акцепторов водородной связи: 1
Количество вращающихся связей: 0
Точная масса: 39,976926534
Масса моноизотопа: 39,976926534
Площадь топологической полярной поверхности: 0 Å ²
Количество тяжелых атомов: 2
Официальное обвинение: 0
Сложность: 10
Количество атомов изотопа: 0
Определенное число стереоцентров атома: 0
Количество стереоцентров неопределенного атома: 0
Определенное число стереоцентров связи: 0
Не определено Стереоцентр связи Счетчик: 0
Количество ковалентно-связанных единиц: 1
Соединение канонизировано: Да

Низкая плотность: (от 3,07 до 3,15 г/см3)
Высокая твердость: (HV10 ≥ 22 ГПа)
Высокий модуль Юнга: (от 380 до 430 МПа)
Высокая теплопроводность: (от 120 до 200 Вт/мК)
Низкий коэффициент линейного расширения: (от 3,6 до 4,1x10-6/K при температуре от 20 до 400°C)
Максимальная рабочая температура SSiC в среде инертного газа: 1800°C
Превосходная термостойкость SiSiC: ΔT 1100 K
разрушаемый
Устойчивость к коррозии и износу даже при высоких температурах

Удивительные свойства карбида кремния
SiC, также известный как карборунд, представляет собой комбинацию кремния и карбида в кристаллической структуре, и существует около 250 различных кристаллических форм, в которых можно найти SiC.
Карбид кремния может принимать самые разные формы: отдельные зерна SiC можно спекать вместе, образуя прочную керамику; волокна SiC могут быть добавлены к полимерной матрице для формирования композитного материала, а большие отдельные кристаллы силикона могут быть выращены для использования в полупроводниковых приложениях.
SiC также встречается в природе, хотя и редко, в виде минерала муассанита.

Легкий и стабильный
SiC имеет среднюю плотность порядка 3 г/см3, что делает его относительно легким.
КАРБИД КРЕМНИЯ химически инертен и устойчив к коррозии, а КАРБИД КРЕМНИЯ не подвергается воздействию кислот, расплавленных солей или щелочей даже при воздействии температур до 800°C.
SiC — чрезвычайно твердый и прочный материал (что имеет смысл, учитывая применение карбидов кремния в качестве абразивного материала).
SiC имеет очень низкий коэффициент теплового расширения, что означает, что даже при воздействии экстремальных температурных изменений КАРБИД КРЕМНИЯ остается стабильным в размерах (например, КАРБИД КРЕМНИЯ не будет значительно расширяться при воздействии тепла или значительно сжиматься при воздействии холода).
КАРБИД КРЕМНИЯ также обладает превосходной термостойкостью.
Великолепный материал
Одним из наиболее интересных свойств карбида кремния является то, что он способен к сублимации: при достаточно высоких температурах SiC пропускает жидкую форму и сразу переходит в газообразную форму.
Это означает, что карбид кремния превращается в пар, а не плавится.
Температура сублимации карбида кремния (где происходит этот переход из твердого состояния в пар) составляет около 2700°C (что составляет примерно половину температуры поверхности Солнца).
В качестве полупроводникового материала металлическая проводимость может быть достигнута путем сильного легирования азотом, алюминием или бором.
КАРБИД КРЕМНИЯ может быть легирован n-типа фосфором или азотом и p-типа галлием, алюминием, бором или бериллием.

Множество применений карбида кремния
Помимо применения в полупроводниках, SiC также используется для карбидов кремния, таких как пуленепробиваемые жилеты, керамические пластины, тонковолоконные пирометры, литейные тигли и автомобильные сцепления. С точки зрения электрических применений, одним из первых применений карбида кремния было использование в качестве молниеотвода в высоковольтной энергосистеме, поскольку инженеры и ученые признали, что карбид кремния хорошо работает даже в присутствии высокого напряжения и высоких температур. Более современные применения карбида кремния в электронике включают диоды Шоттки, МОП-транзисторы и силовую электронику.
Независимо от того, используется ли карбид кремния в качестве абразивного полирующего материала или в качестве полупроводника для диода Шоттки, карбид кремния, безусловно, является прочным и многогранным.
Сублимация, исключительная химическая инертность и коррозионная стойкость, отличные термические свойства и способность карбида кремния выращиваться в виде монокристаллической структуры — вот лишь некоторые из его выдающихся свойств.

Физическое описание
Карбид кремния выглядит как радужные кристаллы от желтого до зеленого или голубовато-черного цвета.
Возгоняется с разложением при 2700°С.
Плотность 3,21 г см-3. Нерастворим в воде.
Растворим в расплавленных щелочах (NaOH, KOH) и расплавленном железе.

Цвет/Форма
ЧРЕЗВЫЧАЙНО ТВЕРДЫЕ, ЗЕЛЕНЫЕ ДО СИНЕВЯНО-ЧЕРНЫХ, РАДУЖНЫЕ, ОСТРЫЕ КРИСТАЛЛЫ
ШЕСТИУГОЛЬНЫЙ ИЛИ КУБИЧЕСКИЙ
Желтые до зеленых до голубовато-черных радужные кристаллы.

Температура плавления
-4892 ° F (возвышенно) (NIOSH, 2016 г.)
-2600 °С
-4892°F (возвышается)

Управление технологий солнечной энергии (SETO) поддерживает проекты исследований и разработок, которые способствуют пониманию и использованию полупроводникового карбида кремния (SiC).
SiC используется в устройствах силовой электроники, таких как инверторы, которые передают энергию от фотоэлектрических (PV) массивов в электрическую сеть, а также в других приложениях, таких как теплообменники на заводах по концентрации солнечной энергии (CSP) и электромобилях.
Когда фотоэлектрические модули генерируют электричество, энергия сначала проходит через устройство силовой электроники, содержащее полупроводник.
Примерно до 2011 года кремний был предпочтительным полупроводником, используемым для изготовления этих устройств, но исследования показали, что SiC может быть меньше, быстрее, прочнее, эффективнее и экономичнее.
SiC выдерживает более высокие температуры и напряжения, чем кремний, что делает его более надежным и универсальным компонентом инвертора.
Инверторы преобразуют электроэнергию постоянного тока, вырабатываемую солнечными панелями, в переменный ток, совместимый с сетью.
В процессе преобразования часть энергии теряется в виде тепла.
Современные кремниевые инверторы работают с эффективностью 98%, тогда как инверторы SiC могут работать с эффективностью около 99% в широком диапазоне уровней мощности и могут обеспечивать оптимальную частоту качества.
Хотя повышение эффективности на 1% может показаться незначительным, КАРБИД КРЕМНИЯ обеспечивает снижение потерь энергии на 50%.
С 60 гигаваттами солнечной энергии, установленной в Соединенных Штатах, повышение эффективности на 1% будет означать 600 мегаватт дополнительной солнечной энергии каждый год и экономию средств в течение всего срока службы устройства.

Преимущества карбида кремния
SiC имеет преимущество перед кремнием, поскольку КАРБИД КРЕМНИЯ обеспечивает следующее:
Более высокие температуры: устройства силовой электроники на основе карбида кремния теоретически могут выдерживать температуры до 300°C, в то время как кремниевые устройства обычно ограничены температурой 150°C.
Более высокое напряжение: по сравнению с кремниевыми устройствами устройства SiC могут выдерживать почти в 10 раз более высокое напряжение, потреблять больший ток и отводить больше тепла от энергетической системы.
Более быстрое переключение: устройству силовой электроники нужен переключатель, который включается для преобразования низкого напряжения в более высокое.
SiC может быстро включаться и выключаться, и хотя при переключении теряется некоторая часть энергии, более быстрое переключение ограничивает эти потери и повышает эффективность устройства.
Менее дорогое оборудование: карбид кремния снижает стоимость системы, потому что карбид кремния позволяет использовать меньшее и более доступное оборудование.
Например, радиатор, который защищает остальные компоненты, принимая на себя избыточное тепло, может быть меньше, потому что при меньших потерях энергии выделяется меньше тепла.

Преимущество широкой запрещенной зоны
За эти преимущества отвечает один атрибут: широкая запрещенная зона SiC.
Ширина запрещенной зоны — это мера энергии, которая означает расстояние между двумя состояниями — отправной точкой электрона в валентной зоне, которая является непроводящим состоянием, и уровнем, на который он должен перейти, чтобы электричество могло течь.
Широкая запрещенная зона позволяет работать с высоким напряжением, что означает, что SiC лучше переносит скачки напряжения, а поскольку устройства могут быть тоньше, они работают быстрее.

Направления исследований солнечной энергии и карбида кремния
Инверторы и другие устройства силовой электроники обрабатываются на пластинах, подобно созданию интегральных схем на кремнии.
И точно так же, как кремний, с течением времени размеры пластин увеличивались, что позволяло SILICON CARBIDE обрабатывать больше схем за партию и снижать стоимость.
Стоимость 4-дюймовой пластины снизилась наполовину в период с 2009 по 2012 год, отчасти благодаря усовершенствованию производства и более высокому уровню содержания карбида кремния.
При этом продажи SiC-устройств выросли более чем втрое.
Примерно в 2015 году типичный размер пластин увеличился примерно до 6 дюймов в диаметре.
Теперь исследователи работают над расширением использования SiC в национальной сети путем разработки устройств силовой электроники, которые соединяют распределительные линии с линиями передачи.
Это может потенциально покончить с огромными трансформаторами и сэкономить энергию.
SiC может экономить энергию и в других областях, особенно при электрификации транспорта.
В 2017 году SETO запустила программу финансирования для изучения некоторых из этих вопросов.
Обладатели награды Advanced Power Electronics Design for Solar Applications имеют несколько проектов с использованием карбида кремния:
Flex Power Control, Inc.
Государственный университет Северной Каролины
Окриджская национальная лаборатория
Университет Арканзаса
Техасский университет в Остине
Вашингтонский университет

Некоторые из этих проектов сосредоточены на создании инверторов и преобразователей, которые служат дольше, работают более эффективно и снижают затраты.
Другие продвигают интеграцию в сеть, разрабатывая устройства, которые могут подключаться к накопителям энергии или устройствам управления нагрузкой, обнаруживать и реагировать на аномальный ток или быстро восстанавливать электроэнергию после отключения.
В рамках этой работы SETO стремится разработать инструменты, которые помогут операторам сетей лучше контролировать солнечную генерацию, обеспечить поставку солнечной энергии через микросети, повысить отказоустойчивость сети и повысить надежность солнечной энергии для клиентов.
Кроме того, три полуфиналиста в первом туре конкурса American-Made Solar Prize, призванного возродить производство солнечной энергии в США, разрабатывают устройства на основе карбида кремния: Infineon Technologies America работает над преобразователем на 1500 вольт, BREK Electronics работает над преобразователем на 250 вольт. инвертор киловаттной струны, а Imagen работает над трехпортовой системой высокочастотного преобразования.
SiC также можно перерабатывать в керамику для приложений CSP.
Такая керамика хорошо переносит тепло.

Предоставленные вкладчиком синонимы КАРБИД КРЕМНИЯ

Карборунд
409-21-2
Монокарбид кремния
метанидилидинсиланилий
Карбид кремния (SiC)
Усы из карбида кремния
порошок карбида кремния
MFCD00049531
Карборунд
Токавискер
Бетарунд
Карболон
Никалон
Силунд
Силицид углерода
Зеленый плотный
Бетарунд УФ
Карбофракс М
Аннанокс СК
Бетарунд СТ-С
Карбид кремния, бета-фаза
Кристолон 37
Кристолон 39
Бетарунд ультратонкий
Микронный порошок карбида кремния
Хитацерам SC 101
SC 9 (карбид)
Денсик С 500
Зеленый плотный GC 800
КЗ 3М
КЗ 5М
КЗ 7М
ПКВ 1
ДУ-А 3С
КРИС 7813
ДУ-А 1
ДУ-А 2
ДУ-А 3
ДУ-А 4
ХСДБ 681
СК 9
UA 1
UA 2
UA 3
UA 4
СД-ГП 6000
SD-GP 8000
УФ 15
ИНЭКС 206-991-8
СК 201
УНИ-WXQ6E537EW
YE 5626
карбидосиликон
карбид кремния
силициумкарбид
ГК 10000
Карборунд, CP
Карбид кремния бета
Карбид кремния(IV)
Карбид кремния Альфа
Карбид кремния, альфа
Карбид кремния 1-3 мкм
Нанопроволока из карбида кремния
НИЦ Б-ХП
усы из карбида кремния
[SiC]
Карбид кремния Неволокнистый
Карбид кремния, волокнистый (включая нитевидные кристаллы)
ЕС 206-991-8
Карбид кремния, неволокнистый
МЕТАНИДИЛИДИНКРЕМНИЙ
Нано порошок карбида кремния
Тонкий порошок карбида кремния
бета-карбид кремния 0,5 мкм
WXQ6E537EW
Микронвискер из карбида кремния
Наночастицы карбида кремния
Карбид кремния, -100 меш
Карбид кремния, -325 меш
DTXSID5052751
Субмикронный порошок карбида кремния
ЧЕБИ:29390
8538AF
Дисперсия наночастиц карбида кремния
92843-12-4
Мишени для распыления сульфида магния (MgS)
FT-0695130
Карбид кремния (бета), SiC, 97,5% Nano
Карбид кремния, размер частиц 200-450 меш
Порошок карбида кремния (аморфный), 99+% наночастиц
Бета-карбид кремния SiC GRADE B-hp (H?gan?s)
Q412356
Бета-карбид кремния SiC GRADE BF 12 (H?gan?s)
Бета-карбид кремния SiC GRADE BF 17 (H?gan?s)
Карбид кремния, нанопорошок, размер частиц <100 нм
Карбид кремния, размер частиц -400 меш, >=97,5%
Альфа-карбид кремния SiC, мин. 99,8% (металлическая основа)
Карбид кремния, F 100, зеленый, размер основных частиц 150-106 мкм
Карбид кремния, F 1000, зеленый, размер основных частиц 16-0,2 мкм
Карбид кремния, F 150, зеленый, размер основных частиц 106-63 мкм
Карбид кремния, F 280, зеленый, размер основных частиц 89-23 мкм
Карбид кремния, F 360, зеленый, размер основных частиц 61-12 мкм
Карбид кремния, F 40, зеленый, размер основных частиц 500-355 мкм
Карбид кремния, F 400, зеленый, размер основных частиц 49-8 мкм
Карбид кремния, F 60, зеленый, размер основных частиц 425-180 мкм
Карбид кремния, F 600, зеленый, размер основных частиц 29-2 мкм
Карбид кремния, F 800, зеленый, размер основных частиц 22-1,3 мкм
Бета-карбид кремния SiC, наивысшая чистота мин. 99,995% (металлическая основа)
Карбид кремния, F 1200, зеленый, размер основных частиц 11,4-0,2 мкм
СТАРЦЕРАМ? S, карбид кремния (rtp), класс HQ (KYOCERA Fineceramics)
СТАРЦЕРАМ? S, карбид кремния (rtp), марка HQ-F (KYOCERA Fineceramics)
СТАРЦЕРАМ? S, карбид кремния (rtp), марка RQ (KYOCERA Fineceramics)
СТАРЦЕРАМ? S, карбид кремния, (rtp), класс SQ (KYOCERA Fineceramics)
Мишень для распыления из карбида кремния, диаметр 25,4 мм (1,0 дюйма) и толщина 3,18 мм (0,125 дюйма)
Мишень для распыления из карбида кремния, диаметр 50,8 мм (2,0 дюйма) и толщина 3,18 мм (0,125 дюйма)
Мишень для распыления из карбида кремния, диаметр 50,8 мм (2,0 дюйма) и толщина 6,35 мм (0,250 дюйма)
Мишень для распыления из карбида кремния, диаметр 76,2 мм (3,0 дюйма) и толщина 3,18 мм (0,125 дюйма)
Мишень для распыления из карбида кремния, диаметр 76,2 мм (3,0 дюйма) и толщина 6,35 мм (0,250 дюйма)
Карбид кремния, нановолокно, D <2,5 мкм, L/D >= 20, 98 % на основе микроэлементов
СТАРЦЕРАМ? S UF, карбид кремния, SiC класса UF-05 (KYOCERA Fineceramics)
СТАРЦЕРАМ? S UF, карбид кремния, SiC класса UF-10 (KYOCERA Fineceramics)
СТАРЦЕРАМ? S UF, карбид кремния, SiC класса UF-15 (KYOCERA Fineceramics)
СТАРЦЕРАМ? S UF, карбид кремния, SiC класса UF-25 (KYOCERA Fineceramics)