Siliciumcarbide, ook bekend als SIC, is een eenvoudig halfgeleidermateriaal dat bestaat uit zuiver silicium en pure koolstof. We kunnen sic dope met stikstof of fosfor om N - type halfgeleiders te vormen, of met beryllium, boor, aluminium of gallium om P - type halfgeleiders te vormen. Verschillende soorten siliciumcarbide kunnen worden gegenereerd door verschillende materialen te doperen.
De eenvoudigste productiemethodesiliciumcarbideis om silica -zand en koolstof te smelten bij een hoge temperatuur van maximaal 2500 graden Celsius. Siliciumcarbide bevat meestal onzuiverheden van ijzer en koolstof, maar pure SIC -kristallen zijn kleurloos en worden gevormd wanneer siliciumcarbide sublimes op 2700 graden Celsius. Daarom worden deze kristallen na verwarming bij een lagere temperatuur afgezet op grafiet. Dit proces wordt ook de Lely -methode genoemd. Dat wil zeggen, de graniet smeltkroes wordt tot een zeer hoge temperatuur verwarmd door inductie om het siliciumcarbidepoeder te sublieme. Een grafietstaaf met een lagere temperatuur wordt gesuspendeerd in het gasvormige mengsel, waardoor zelf de afzetting van zuiver siliciumcarbide en de vorming van kristallen mogelijk maakt, waardoor siliciumcarbide wordt geproduceerd.
SiliciumcarbideVoornamelijk heeft de voordelen van een hoge thermische geleidbaarheid van 120 - 270 w/mk, lage thermische expansiecoëfficiënt van 4,0x10^-6/° C en een hoge maximale stroomdichtheid. Gecombineerd geven deze voordelen siliciumcarbide een zeer goede elektrische geleidbaarheid, wat zeer voordelig is op sommige gebieden die een hoge stroom en hoge thermische geleidbaarheid vereisen. Met de ontwikkeling van de tijd is siliciumcarbide een belangrijke rol geworden in de semiconductor -industrie, waardoor de stroommodules worden aangedreven voor alle hoog- en hoge -efficiëntie -toepassingen. Hoewel siliciumcarbide duurder is dan silicium, kan SIC een spanningsdrempel van bijna 10 kV bereiken. Siliconencarbide heeft ook extreem lage schakelverliezen, die hoge bedrijfsfrequenties kunnen ondersteunen en vervolgens een hoog rendement kunnen bereiken. Vooral in toepassingen met een bedrijfsspanning van meer dan 600 volt, indien correct geïmplementeerd, kunnen siliciumcarbide -apparaten de verliezen van de converter en omvormers met bijna 50%verminderen, de grootte met 300%verminderen en de totale systeemkosten aanzienlijk verlagen.
