A SiC Wafer és a szinterezett szilícium-karbid (SSiC) közötti különbség
A szilícium-karbid (SiC) egy sokoldalú anyag, amelyet félvezető alkalmazásokhoz és kopásálló alkatrészekhez egyaránt használnak. A SiC Wafer és a szinterezett szilícium-karbid (SSiC) között azonban alapvető különbségek vannak a kristályszerkezet, az elektromos vezetőképesség, a gyártási folyamatok és az alkalmazások tekintetében. Alább egy részletes összehasonlítás:
1. Anyagi alkalmazások
SiC Wafer (Szilícium-karbid ostya)
• A félvezetőiparban harmadik generációs félvezető anyagként használják.
• Általánosan alkalmazott teljesítményelektronikában, RF alkatrészekben és magas hőmérsékletű elektronikus eszközökben.
• Elengedhetetlen a SiC MOSFET-ekhez, a SiC Schottky-diódákhoz (SBD) és az IGBT-ekhez.
Szinterezett szilícium-karbid (SSiC)
• Főleg a gépiparban, a vegyiparban és a repülőgépiparban használják.
• kopásálló alkatrészek, tömítőgyűrűk, fúvókák és hőcserélők kereskedelme.
2. Gyártási folyamat
SiC Wafer (szilícium-karbid félvezető gyártás)
• Fizikai gőzszállítással (PVT), kémiai gőzleválasztással (CVD) vagy folyadékfázisú epitaxiával (LPE) állítják elő.
• Precíziós szeletelést, polírozást és epitaxiális növekedést igényel, hogy megfeleljen a félvezető-minőségű szabványoknak.
Szinterezett szilícium-karbid (SSiC) gyártása
• Porkohászattal gyártva, ahol a SiC port 2000°C feletti hőmérsékleten, védőatmoszférában, külső nyomás nélkül szinterelik.
• Az eljárást kopásálló alkatrészekre optimalizálták, nem pedig félvezető alkalmazásokra.
3. Mikroszerkezeti különbségek
SiC ostya
• Egykristályos szerkezet (4H-SiC vagy 6H-SiC politípus), amely nagy elektronmobilitást és alacsony hibasűrűséget tesz lehetővé.
• Ideális teljesítményelektronikai és RF félvezető alkalmazásokhoz.
Szinterezett szilícium-karbid (SSiC)
• Polikristályos szerkezet, ahol a SiC szemcsék a kristályhatárokon kötődnek.
• Nagy szilárdságot kínál, de gyenge az elektromos vezetőképessége, ezért nem alkalmas félvezető alkalmazásokhoz.
4. Elektromos és termikus tulajdonságok
SiC Wafer (szilícium-karbid félvezető)
• Széles sávszélesség (~3,26 eV), támogatja a nagyfeszültségű, magas hőmérsékletű és nagyfrekvenciás tápegységeket.
• Kiváló elektromos vezetőképesség, elengedhetetlen a SiC MOSFET-ekhez, IGBT-ekhez és a nagy hatékonyságú teljesítményelektronikához.
• Magas hővezető képesség (~490 W/m·K), hatékony hőelvezetést biztosít az erősáramú készülékekben.
Szinterezett szilícium-karbid (SSiC) tulajdonságai
• Kiváló szigetelési tulajdonságok, elektromos ellenállása >10¹² Ω·cm, így ideális nem vezető, kopásálló alkatrészekhez.
• Alacsonyabb hővezető képesség (120-200 W/m·K) az egykristályos SiC-hoz képest, de még mindig hatékony a magas hőmérsékletű ipari alkalmazásokban.
5. Mechanikai tulajdonságok
SiC ostya
• Egykristályos szerkezetének köszönhetően törékeny, és főként teljesítményelektronikában használják, nem pedig mechanikai alkalmazásokban.
Szinterezett szilícium-karbid (SSiC)
• Extrém keménység (Mohs keménység >9.0), kiváló kopásállóság és kiváló korrózióállóság.
• Széles körben alkalmazható kopásálló alkatrészekben, mechanikus tömítésekben, csapágyakban és nagy tartósságú szivattyúalkatrészekben.
6. Alkalmazási mezők
SiC Wafer (szilícium-karbid félvezető alkalmazások)
• Teljesítményelektronika: SiC MOSFET-ek, Schottky-diódák (SiC SBD-k), IGBT-k
• RF összetevők: 5G bázisállomásokban és nagyfrekvenciás kommunikációs eszközökben használják
• Repülési elektronika és magas hőmérséklet érzékelők
Szinterezett szilícium-karbid (SSiC) alkalmazások:
• Mechanikus tömítések és csapágyak
• Kopásálló alkatrészek, például fúvókák, szelepek és szivattyúalkatrészek
• Magas hőmérsékletű kemence burkolatok és hőcserélők
• Korrózióálló alkatrészek a vegyipar számára
• Az elsődleges különbség a SiC Wafer és a szinterezett szilícium-karbid (SSiC) között a kristályszerkezetükben, az elektromos vezetőképességükben és az alkalmazási területekben rejlik.
A SiC Wafer egy egykristályos anyag, amelyet félvezető teljesítményelektronikában és rádiófrekvenciás eszközökben használnak.
A szinterezett szilícium-karbid (SSiC) egy polikristályos anyag, amely a legjobban alkalmas mechanikai és kopásálló alkatrészekhez.
E különbségek megértésével a mérnökök és a vállalkozások kiválaszthatják a megfelelő szilícium-karbid anyagot az adott alkalmazási területükhöz, legyen az erősáramú elektronika vagy kopásálló alkatrészek.
