المواد الإلكترونية الأساسية: الجزء 2 - كربيد السيليكون
1 مقدمة
كربيد السيليكون (SiC) هو مادة شبه موصلة عريضة النطاق ذات خصائص ممتازة من الصلابة العالية والتوصيل الحراري العالي ودرجة الحرارة العالية ومقاومة التآكل. في مجال الإلكترونيات، تُستخدم مادة كربيد السيليكون على نطاق واسع في إلكترونيات الطاقة، خاصة في السيارات الكهربائية، واتصالات الجيل الخامس، وتوليد الطاقة الكهروضوئية، والفضاء، نظرًا لقدرتها على العمل بثبات في درجات الحرارة العالية والضغوط العالية والترددات العالية. وبالمقارنة مع مواد السيليكون التقليدية، يتيح كربيد السيليكون تحويل الطاقة بكفاءة أكبر، واستهلاك أقل للطاقة، وعمر أطول للأجهزة، مما يجعله خياراً مثالياً للأجهزة الإلكترونية عالية الأداء.
2 الخصائص الأساسية لكربيد السيليكون
يتم صهركربيد السيليكون، وهو مادة غير عضوية ذات الصيغة الكيميائية SiC، في درجات حرارة عالية في أفران المقاومة باستخدام مواد خام مثل رمل الكوارتز وفحم الكوك البترولي (أو فحم الكوك الفحم) ورقائق الخشب (يضاف ملح الطعام لإنتاج كربيد السيليكون الأخضر). كربيد السيليكون هو شبه موصل في الطبيعة على شكل معدن المويسانيت النادر للغاية. وقد تم إنتاجه بكميات كبيرة كمسحوق وبلورات منذ عام 1893 ويستخدم كمادة كاشطة. من بين المواد الخام الحرارية عالية التقنية غير الأكسيدية مثل C وN وB وغيرها، فإن كربيد السيليكون هو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع واقتصاديًا ويمكن الإشارة إليه باسم الرمل الفولاذي الذهبي أو الرمل الحراري.
تين. 1 رقاقة كربيد السيليكون
كربيد السيليكون الأسود وكربيد السيليكون الأخضر، وهما نوعان شائعان الاستخدام، هما α-SiC. يحتوي كربيد السيليكون الأسود على كربيد السيليكون الأسود بنسبة 95% تقريبًا، وصلابته أعلى من كربيد السيليكون الأخضر، ويستخدم في الغالب في معالجة المواد منخفضة قوة الشد، مثل الزجاج والسيراميك والحجر والمواد المقاومة للحرارة والحديد الزهر والمعادن غير الحديدية. كربيد السيليكون الأخضر الذي يحتوي على كربيد السيليكون الأخضر الذي يحتوي على حوالي 97٪ أو أكثر، وهو جيد الشحذ الذاتي، ويستخدم في الغالب في معالجة كربيد الأسمنت وسبائك التيتانيوم والزجاج البصري، ويستخدم أيضًا في شحذ بطانة الأسطوانة والطحن الدقيق لأدوات القطع الفولاذية عالية السرعة. بالإضافة إلى ذلك، هناك كربيد السيليكون المكعب، وهو عبارة عن عملية خاصة من البلورات الصفراء-الخضراء، تستخدم لجعل المادة الكاشطة مناسبة للمعالجة فائقة الدقة للمحامل، والتي يمكن أن تجعل خشونة السطح من Ra32 ~ 0.16 ميكرون إلى Ra0.04 ~ 0.02 ميكرون من المعالجة لمرة واحدة.
SiC هي مادة شبه موصلة ثنائية مركّبة نموذجية، والوحدة الأساسية لهيكلها البلوري هي رباعي الأوجه بتناظر رباعي الأوجه، أي SiC4 أو CSi4، حيث تبلغ المسافة بين ذرتين متجاورتين من Si أو ذرتين C 3.08 Å، والمسافة بين ذرات C وC المتجاورتين حوالي 1.89 Å فقط. في بلورات SiC، تشكل ذرات Si وC روابط تساهمية رباعية الأوجه قوية جدًا (طاقة الترابط 4.6 فولت) من خلال مشاركة أزواج الإلكترونات على المدارات المهجنة sp3. تقاسم أزواج الإلكترونات على المدارات المهجنة sp3 لتكوين روابط تساهمية رباعية الأوجه قوية للغاية (طاقة الرابطة 4.6 فولت).
كربيد السيليكون النقي عبارة عن بلورة شفافة عديمة اللون وشفافة. أما كربيد السيليكون الصناعي فيكون لونه أصفر فاتح أو أخضر أو أزرق أو حتى أسود حسب نوع ومحتوى الشوائب، وتختلف شفافيته باختلاف درجة نقائه. ينقسم التركيب البلوري لكربيد السيليكون إلى سداسي أو معيني α-SiC ومكعب β-SiC (يسمى كربيد السيليكون المكعب). α-SiC بسبب تركيبها البلوري لذرات الكربون والسيليكون في تكديس تسلسلات مختلفة وتشكل عدة أنواع مختلفة، وقد تم العثور على أكثر من 70 نوعًا من. β-SiC في 2100 ℃ أو أكثر عند تحول α-SiC. α-SiC هو النوع الأكثر شيوعًا من الكريستالات، وβ-SiC هو النظام البلوري المكعب، والمعروف أيضًا باسم كربيد السيليكون المكعب. ويُعرف أيضًا باسم كربيد السيليكون المكعب. حتى الآن، لم يكن لـ β-SiC استخدام تجاري كبير نسبيًا، على الرغم من أنه يمكن استخدامه كحامل للمحفزات متعددة الأطوار نظرًا لارتفاع مساحة سطحه عن α-SiC. يتم تصنيع كربيد السيليكون صناعيًا عن طريق تكريره في فرن مقاومة باستخدام رمل الكوارتز عالي الجودة وفحم الكوك البترولي. يتم سحق كتل كربيد السيليكون المكررة، وغسلها بالأحماض والقلويات، واختيارها مغناطيسيًا، وغربلتها أو اختيارها بالماء لصنع منتجات بأحجام جسيمات مختلفة.
الشكل 2 مخطط الطور الثنائي لكربيد السيليكون
نظرًا لخصائصه الكيميائية المستقرة، وموصلية حرارية عالية، ومعامل تمدد حراري منخفض، ومقاومة ممتازة للتآكل، فإن كربيد السيليكون له العديد من التطبيقات التي تتجاوز المواد الكاشطة. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تطبيق مسحوق كربيد السيليكون على مروحة التوربينات الهيدروليكية أو الجدار الداخلي للأسطوانات من خلال عملية خاصة إلى تعزيز مقاومة التآكل وإطالة عمر الخدمة بمقدار مرة إلى مرتين. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام كربيد السيليكون في المواد المقاومة للحرارة عالية الجودة، مما يوفر مزايا مثل مقاومة الصدمات الحرارية، والحجم الصغير، وخفة الوزن، والقوة العالية، مما يجعلها ذات كفاءة عالية في استخدام الطاقة. ويُعد كربيد السيليكون منخفض الدرجة (حوالي 85% من كربيد السيليكون) مزيل أكسدة ممتاز يمكنه تسريع عملية صناعة الفولاذ، وتسهيل التحكم في التركيب الكيميائي، وتحسين جودة الفولاذ. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم كربيد السيليكون على نطاق واسع في إنتاج قضبان كربون السيليكون لعناصر التسخين الكهربائي.
صلابة كربيد السيليكون كبيرة جدًا، حيث تبلغ صلابة موس 9.5، وتأتي في المرتبة الثانية بعد الماس الأكثر صلابة في العالم (10)، وتتميز بتوصيل حراري ممتاز، وهي من أشباه الموصلات، مع مقاومة للأكسدة في درجات الحرارة العالية.
يوجد ما لا يقل عن 70 شكلاً بلورياً من كربيد السيليكون. α-SiC هو أكثر البلورات غير المتجانسة شيوعًا، ويتكون عند درجات حرارة عالية فوق 2000 درجة مئوية وله نظام بلوري سداسي الشكل (يشبه الزنكي الليفي). تشبه β-SiC، ذات النظام البلوري المكعب، الماس ويتم إنتاجها عند درجات حرارة أقل من 2000 درجة مئوية. β-SiC هي حاملة محفّز غير متجانسة ذات مساحة سطح محددة أعلى من α-SiC. وبالنسبة لتطبيقات الحفاز الحامل غير المتجانس، فإن كربيد السيليكون بيتا ذو أهمية بسبب مساحة سطحه النوعية الأعلى من كربيد السيليكون ألفا. وهناك نوع آخر من كربيد السيليكون، وهو كربيد السيليكون μ-كربيد السيليكون، وهو الأكثر استقرارًا ويصدر صوتًا أكثر متعة عند الصدم. ومع ذلك، لم يتم استخدام هذين النوعين من كربيد السيليكون تجاريًا حتى الآن.
الشكل 3 الهياكل البلورية لمتعدد أشكال كربيد السيليكون الرئيسية
نظرًا لجاذبيته النوعية التي تبلغ 3.1 جم/سم3 ودرجة حرارة التسامي العالية نسبيًا (حوالي 2700 درجة مئوية)، فإن كربيد السيليكون مناسب تمامًا كمادة خام للمحامل أو الأفران ذات درجات الحرارة العالية. لا يذوب عند أي ضغط يمكن بلوغه وله نشاط كيميائي منخفض إلى حد ما. وبسبب توصيلها الحراري العالي، وشدة مجالها الكهربائي عالية الانهيار، وحقيقة أنها تمتلك أعلى كثافة تيار، كانت هناك محاولات لاستخدام كربيد السيليكون كبديل للسيليكون، خاصة في تطبيقات مكونات أشباه الموصلات عالية الطاقة. وبالإضافة إلى ذلك، يقترن كربيد السيليكون بقوة بإشعاع الموجات الدقيقة، وبسبب نقطة التسامي العالية التي يتميز بها، يسمح باستخدامه لتسخين المعادن.
كربيد السيليكون النقي عديم اللون، ولكن في الإنتاج الصناعي، عادةً ما يكون لونه بني إلى أسود بسبب وجود شوائب مثل الحديد. يرجع البريق المتقزح لسطح البلورة إلى تكوين طبقة واقية من السيليكا.
SiC عبارة عن أشباه موصلات، ومن خلال التطعيم يغير هيكل مستوى الطاقة لمواد SiC، ويزيد من تعديل خصائصه، وذلك باستخدام وسائل الغرس الأيوني بشكل أساسي لـ A وB وN وذرات أخرى من التطعيم. من بينها: من المرجح أن يأخذ الأل والذرات المضيفة الأخرى مكان Si في شبكة SiC لتكوين مستوى طاقة مهيمن بعمق، وبالتالي الحصول على أشباه موصلات من النوع P؛ بينما من المرجح أن تحتل ذرات N وP والذرات المضيفة الأخرى موضع شبكة C لتكوين مستوى مهيمن ضحل، وبالتالي الحصول على أشباه موصلات من النوع N. تجدر الإشارة إلى أن كربيد السيليكون يمتلك نطاقًا واسعًا من المنشطات (1X1014-1X1019 سم-3) غير موجود في أشباه الموصلات الأخرى ذات فجوة النطاق العريض، ومن السهل تحقيق التطعيم من النوع N والنوع P في هذا النطاق، على سبيل المثال، المقاومة الكهربائية للبلورات المفردة 4H-SiC منخفضة تصل إلى 5 Ω-سم بعد التطعيم بالذكاء الاصطناعي.
3 عمليات تصنيع كربيد السيليكون كربيد السيليكون
يتم إنتاج كربيد السيليكون بطريقتين رئيسيتين: طريقة الانصهار وطريقة ترسيب البخار الكيميائي.
3.1 طريقة الانصهار
تتمثل طريقة الانصهار في إذابة السيليكون والجرافيت (أو السيليكون المغطى بالرسوم البيانية) عن طريق خلطهما عند درجة حرارة عالية ثم تبريدهما لتشكيل كربيد السيليكون. وتتم العملية المحددة على النحو التالي:
1. إعداد المواد الخام: اختيار المواد الخام الكربونية عالية النقاء والمواد الخام السيليكونية، وسحقها، وغربلتها، بحيث يلبي حجم الجسيمات متطلبات العملية.
2. الخلط: خلط الكربون المسحوق والمواد الخام السليكونية وفقًا لنسبة معينة، بحيث يتم تشتيت الشوائب.
3. الشحن: المواد الخام المختلطة في الفرن ذي درجة الحرارة العالية، يجب تثبيت الفرن في درجة حرارة فرن معينة، والغلاف الجوي والحفاظ على ضغط سلبي معين.
4. تفاعل الكربنة: عند درجة حرارة عالية، تتفاعل المواد الخام من الكربون والسيليكون لإنتاج كربيد السيليكون. تتراوح درجة حرارة التفاعل عادة ما بين 2000-2500 درجة مئوية.
5. التبريد والفصل: بعد تفاعل الكربنة، يتم إغلاق الفرن للتبريد. ثم تُزال مادة كربيد السيليكون من الفرن ويتم فصل كربيد السيليكون بأحجام جسيمات مختلفة بالطرق الفيزيائية (مثل التكسير والنخل).
3.2 ترسيب البخار الكيميائي
ترسيب البخار الكيميائي (CVD) هو طريقة لتشكيل كربيد السيليكون على سطح الركيزة عن طريق ترسيب مصدر الكربون والسيليكون في غاز من خلال تفاعل كيميائي في المرحلة الغازية. وتتم العملية المحددة على النحو التالي:
1. إعداد الركيزة: اختيار ركائز مناسبة، مثل الكوارتز والجرافيت وغيرها، وتنظيفها ومعالجتها وفقًا لمتطلبات العملية لجعل السطح أملس.
2. تحميل المفاعل: وضع الركيزة المعالجة في مفاعل CVD، وتسخين المفاعل إلى درجة حرارة مناسبة.
3. إمداد غاز التفاعل: توريد الغاز الذي يحتوي على مصادر الكربون والسيليكون إلى المفاعل بمعدل تدفق معين، والتحكم في درجة حرارة التفاعل والضغط ونسبة الغاز في الوقت نفسه.
4. تفاعل الطور الغازي: تتفاعل الغازات من مصادر الكربون والسيليكون كيميائيًا على سطح الركيزة لإنتاج كربيد السيليكون. يمكن أيضًا تغيير طبيعة كربيد السيليكون عن طريق إدخال مصادر منشطات أثناء عملية التفاعل.
5. التبريد والمعالجة: بعد الانتهاء من التفاعل، يتم إيقاف إمدادات الغاز، ويتم إغلاق المفاعل، ويحدث التبريد. أثناء عملية التبريد، يعالج كربيد السيليكون على سطح الركيزة لتشكيل طبقة رقيقة أو كتلة من كربيد السيليكون.
واعتمادًا على متطلبات التطبيق، يمكن اختيار عملية مناسبة لإنتاج مواد كربيد السيليكون بخصائص محددة.
الشكل 4 مرفق ترسيب البخار الكيميائي (CVD)
4 تطبيقات كربيد السيليكون
4.1 إلكترونيات الطاقة
في أجهزة أشباه موصلات الطاقة (على سبيل المثال، MOSFETs، IGBTs)، يوفر كربيد السيليكون حلاً أكثر كفاءة لتحويل الطاقة. في حين أن مواد السيليكون التقليدية لها أداء محدود في التيارات العالية والجهود العالية، فإن مواد كربيد السيليكون لها خصائص عرض النطاق الترددي العريض التي تمكنها من الحفاظ على خسائر تبديل منخفضة وتقليل فقد الطاقة عند الفولتية العالية. وتبرز هذه الميزة بشكل خاص في المركبات الكهربائية وأنظمة توليد الطاقة المتجددة، مما يوفر مدى أطول وأوقات شحن أقصر للمركبات الكهربائية، فضلاً عن تحسين كفاءة الطاقة في الأنظمة الكهروضوئية وأنظمة طاقة الرياح. بالإضافة إلى ذلك، يتيح كربيد السيليكون تحويل الطاقة بكفاءة في الأجهزة عالية الجهد في أنظمة شبكات الطاقة، مما يدعم نقل الطاقة الذكي والفعال.
4.2 الأجهزة ذات درجة الحرارة العالية والتردد العالي
تتفوق كربيد السيليكون في مجالات درجات الحرارة العالية والترددات العالية، وهي مناسبة بشكل خاص للمفاتيح عالية التردد التي تتطلب تشغيلًا عالي السرعة في محطات الجيل الخامس الأساسية والإلكترونيات العسكرية. إن قدرتها على الحفاظ على أداء كهربائي مستقر في البيئات ذات درجات الحرارة العالية تعوض عن عدم تدهور أداء أجهزة السيليكون التقليدية في ظل ظروف درجات الحرارة العالية. نظرًا لعرض نطاقها الترددي الواسع والتوصيل الحراري العالي، يمكن أن تحافظ SiC على أداء كهربائي جيد في درجات حرارة تشغيل أعلى من السيليكون، مما يجعلها مادة مثالية لأنظمة الاتصالات عالية التردد وأنظمة الرادار، وقادرة على تلبية الطلب على معدلات نقل البيانات الأعلى في محطات الجيل الخامس الأساسية.
4.3 الصمامات الثنائية الباعثة للضوء والتطبيقات الإلكترونية الضوئية
كانت مادةكربيد السيليكون من أوائل المواد المستخدمة لمصابيح LED الزرقاء. وعلى الرغم من أنه غالبًا ما يتم استبداله الآن بنيتريد الغاليوم، إلا أنه لا يزال ذا قيمة في الأجهزة الإلكترونية الضوئية لنطاقات موجية محددة، خاصة في الكشف الضوئي بالأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء. تسمح خصائص SiC ذات درجة الحرارة العالية والمقاومة للإشعاع باستخدامه في مجموعة واسعة من التطبيقات في البيئات البصرية القاسية. وباعتبارها ركيزة مستقرة، يمكن دمجها في أجهزة الكشف الضوئي المقاومة للحرارة العالية والإشعاع والمناسبة لأنظمة الإضاءة وأجهزة الاستشعار البصرية التي تتطلب ثباتًا عاليًا في إخراج الضوء.
الشكل 5 رقاقة كربيد السيليكون للتطبيقات الإلكترونية الضوئية
4.4 أجهزة الاستشعار
تُظهر رقاقة كربيد السيليكون مزايا فريدة في مستشعرات البيئة القاسية. ويمكنه الكشف بدقة عن الغاز ودرجة الحرارة والضغط وغيرها من المعلمات في أجهزة الاستشعار الكيميائية وأجهزة استشعار الغاز ذات درجة الحرارة العالية، وهو مناسب للصناعات البتروكيماوية وغيرها من الصناعات التي تتطلب ثباتًا كيميائيًا عاليًا. تتمتّع حساسات SiC بمقاومة ممتازة للتآكل وثبات في درجات الحرارة العالية ويمكنها العمل بفعالية في البيئات التي تفشل فيها الحساسات التقليدية، وهي مناسبة بشكل خاص للبيئات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية والمسببة للتآكل الشديد.
4.5 تطبيقات الفضاء والدفاع
في معدات الفضاء والدفاع، مثل الأقمار الصناعية والصواريخ، التي تتطلب موثوقية ومتانة عالية، يُفضّل استخدام كربيد السيليكون في معدات الفضاء والدفاع، بسبب درجة انصهاره العالية ومقاومته للإشعاع وخصائص قوته. لا تتحمل أجهزة كربيد السيليكون درجات الحرارة القصوى فحسب، بل توفر أيضًا أداءً موثوقًا في بيئات الفراغ والبيئات الإشعاعية القوية، مما يسمح لها بلعب دور محوري في المجالات الحرجة مثل الاتصالات عبر الأقمار الصناعية والتحكم في الصواريخ، مما يعزز موثوقية المعدات وعمرها التشغيلي في البيئات القاسية.
الشكل 6 مرايا كربيد السيليكون للتطبيقات الفضائية الجوية
5 مزايا ومحدودية كربيد السيليكون
5.1 مزايا كربيد السليكون
1. الأداء في درجات الحرارة العالية والضغط العالي: يتفوق الثبات الحراري والخصائص الكهربائية لكربيد السيليكون في البيئات ذات درجات الحرارة العالية على تلك الخاصة بمواد السيليكون التقليدية. كما أن نقطة الانصهار العالية والخصائص المضادة للأكسدة التي تتمتع بها مادة SiC تجعلها مستقرة في البيئات القاسية، وهو أمر مهم بشكل خاص في مجال الطيران والمعدات الإلكترونية العسكرية والتطبيقات الأخرى التي تتطلب مقاومة درجات الحرارة العالية. يتميز هيكل عرض النطاق الترددي العريض بتيار تسرب أقل عند الفولتية العالية، مما يقلل بشكل كبير من تأثير التأثيرات الحرارية، وهي ميزة يصعب تحقيقها مع مواد السيليكون التقليدية.
2. تطبيقات عالية التردد وعالية الطاقة: تمنح خصائص عرض النطاق الترددي العريض والحركية العالية للمواد المصنوعة من SiC ميزة كبيرة في التطبيقات ذات التردد العالي والطاقة العالية. بالمقارنة مع السيليكون، يمكن لأجهزة SiC أن تقلل بشكل أكثر فعالية من فقدان الطاقة في الأجهزة عالية التردد والأداء المتفوق في تطبيقات الطاقة العالية. وهذا يجعلها مادة مثالية للأجهزة الإلكترونية التي تتطلب تبديل الإشارات عالية السرعة، مثل محطات اتصالات الجيل الخامس وأنظمة الرادار عالية التردد.
3. كفاءة تحويل الطاقة: يمكن لأجهزة طاقة SiC تحسين كفاءة الطاقة بشكل كبير في السيارات الكهربائية وأنظمة الطاقة المتجددة. كما أن فقدانها المنخفض للتوصيل وقدرتها العالية على منع الجهد العالي، بحيث يكون عاكس SiC في السيارات الكهربائية أكثر كفاءة، مما يؤدي إلى إطالة وقت المدى بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك، في محولات نظام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، تعمل أجهزة SiC أيضًا على تحسين كفاءة تحويل الطاقة بشكل كبير، وتقليل درجة حرارة تشغيل النظام، وتحسين موثوقية المعدات.
الشكل 7 خزان اختزال كربيد السيليكون عالي الحرارة
5.2 قيود كربيد السيليكون
1. التكلفة العالية: بالمقارنة مع مواد السيليكون، فإن كربيد السيليكون أكثر تكلفة في التحضير والمعالجة، ويتطلب دعم عملية محددة عالية الدقة، مما يؤثر بشكل أكبر على تكاليف الإنتاج. إن تكلفة نمو بلورات كربيد السيليكون عالية الجودة أعلى بكثير من تكلفة مواد السيليكون، لذلك لا يزال سعر السوق لأجهزة كربيد السيليكون مرتفعًا، مما يؤثر على ترويجها في الأسواق الحساسة من حيث التكلفة مثل الإلكترونيات الاستهلاكية.
2. عملية معقدة: عملية تحضير البلورة المفردة من SiC معقدة، خاصة عندما يكون تحضير بلورة مفردة من SiC عالية النقاء وعالية الجودة أكثر صعوبة. في الوقت الحاضر، يكون معدل نمو بلورات SiC بطيئًا، ومن السهل جدًا إنتاج عيوب في عملية الإنتاج، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاجية الجهاز. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الصلابة العالية لبلورات SiC تجعل من الصعب معالجتها، مما يحد من تطبيقها على نطاق واسع.
3. موثوقية الجهاز: على الرغم من أن أداء SiC جيد في البيئات القاسية مثل درجات الحرارة العالية والضغوطات العالية، إلا أن موثوقية بعض أجهزة SiC على المدى الطويل لا تزال بحاجة إلى مزيد من التحسين في التطبيقات العملية. وبالمقارنة مع عملية السيليكون الناضجة، فإن مشكلة تقادم أجهزة SiC في ظل الظروف القاسية لم يتم حلها بالكامل بعد، ويتطلب الطلب على دورات حياة أطول في بعض سيناريوهات التطبيقات مزيدًا من التحسينات في استقرار الأجهزة وموثوقيتها.
6 الخلاصة
في الختام، أثبتت كربيد السيليكون (SiC) نفسها كمادة أساسية في المواد الإلكترونية بسبب مزاياها الفريدة، بما في ذلك الموصلية الحرارية العالية والصلابة والأداء المتفوق في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والضغط العالي والتردد العالي. وتشمل تطبيقاته قطاعات متعددة - إلكترونيات الطاقة، والأجهزة ذات درجات الحرارة العالية والترددات العالية، ومصابيح LED، وأجهزة الاستشعار، والفضاء الجوي - التي تستفيد من كفاءة SiC في تحويل الطاقة، وعمر الجهاز الطويل، والاستقرار في الظروف القاسية. ومع ذلك، لا تزال التكاليف المرتفعة وعمليات التصنيع المعقدة والمخاوف المتعلقة بالموثوقية تحد من الاعتماد الواسع النطاق على سيليكون سيليكون. ومع استمرار التقدم في تقنيات التصنيع وفعالية التكلفة، من المتوقع أن يلعب كربيد السيليكون دوراً أكثر بروزاً في التطبيقات الإلكترونية عالية الأداء والمتخصصة.
وتُعدّ Stanford Advanced Materials (SAM) مزوداً رئيسياً لمواد كربيد السيليكون عالية الجودة، حيث تدعم هذه التطبيقات المهمة بحلول مواد موثوقة.
قراءة ذات صلة
أثر جودة رقاقة السيليكون على أداء أشباه الموصلات وموثوقيتها
مقارنة رقائق السيليكون مقابل رقائق السيليكون: ما الأفضل لمشروع أشباه الموصلات الخاص بك؟
دراسة حالة: ألواح كربيد السيليكون لحلول الدروع المتقدمة
