2023-04-06
Silicon carbide (SiC) ແມ່ນສານປະກອບ semiconductor ທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້ຍ້ອນຄວາມໄດ້ປຽບຫຼາຍຂອງມັນຕໍ່ກັບວັດສະດຸ semiconductor ແບບດັ້ງເດີມເຊັ່ນຊິລິຄອນ. SiC ມີຫຼາຍກ່ວາ 200 ປະເພດຂອງໄປເຊຍກັນ, ແລະ 4H-SiC ຕົ້ນຕໍຂອງຕົນ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ມີແບນວິດຫ້າມຂອງ 3.2eV. ການເຄື່ອນທີ່ຂອງອິເລັກໂທຣນິກການອີ່ມຕົວຂອງມັນ, ຄວາມແຂງແຮງຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ແຕກຫັກ, ແລະການນໍາຄວາມຮ້ອນທັງຫມົດແມ່ນດີກ່ວາຂອງ semiconductors ທີ່ອີງໃສ່ຊິລິຄອນທໍາມະດາ, ມີຄຸນສົມບັດດີກວ່າເຊັ່ນ: ຄວາມຕ້ານທານແຮງດັນສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານອຸນຫະພູມສູງ, ແລະການສູນເສຍຕ່ໍາ.
|
ສີ |
GaAs |
SiC |
ກາ |
ແບນວິດ(eV) |
1.12 |
1.43 |
3.2 |
3.4 |
ຄວາມໄວພຽງການລອຍລົມອີ່ມຕົວ (107ຊຕມ/ວິ) |
1.0 |
1.0 |
2.0 |
2.5 |
ການນໍາຄວາມຮ້ອນ (W·cm-1· ຄ-1) |
1.5 |
0.54 |
4.0 |
1.3 |
ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ (MV/ຊມ) |
0.3 |
0.4 |
3.5 |
3.3 |
ຫນຶ່ງໃນຂໍ້ໄດ້ປຽບຕົ້ນຕໍຂອງ silicon carbide ແມ່ນການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດລະບາຍຄວາມຮ້ອນໄດ້ປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວາວັດສະດຸ semiconductor ແບບດັ້ງເດີມ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນອຸປະກອນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງເຊັ່ນ: ເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ, ບ່ອນທີ່ຄວາມຮ້ອນຫຼາຍເກີນໄປສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາການປະຕິບັດຫຼືແມ້ກະທັ້ງຄວາມລົ້ມເຫຼວ.
ປະໂຫຍດອີກອັນຫນຶ່ງຂອງ silicon carbide ແມ່ນແຮງດັນທີ່ແຕກຫັກສູງ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ມັນສາມາດຈັດການກັບແຮງດັນແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ສູງກວ່າວັດສະດຸ semiconductor ແບບດັ້ງເດີມ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດໂດຍສະເພາະໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານເຊັ່ນ inverters, ເຊິ່ງປ່ຽນພະລັງງານ DC ເປັນພະລັງງານ AC, ແລະໃນການນໍາໃຊ້ການຄວບຄຸມມໍເຕີ.
Silicon carbide ຍັງມີການເຄື່ອນໄຫວຂອງເອເລັກໂຕຣນິກສູງກວ່າ semiconductors ແບບດັ້ງເດີມ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າເອເລັກໂຕຣນິກສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍຜ່ານວັດສະດຸໄດ້ໄວກວ່າ. ຄຸນສົມບັດນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງເຊັ່ນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ RF ແລະອຸປະກອນໄມໂຄເວຟ.
ສຸດທ້າຍ, silicon carbide ມີ bandgap ກວ້າງກວ່າ semiconductors ແບບດັ້ງເດີມ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າມັນສາມາດເຮັດວຽກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍບໍ່ມີການທຸກທໍລະມານຈາກການທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງເຊັ່ນ: ຍານອະວະກາດແລະເອເລັກໂຕຣນິກລົດຍົນ.
ສະຫຼຸບແລ້ວ, silicon carbide ແມ່ນສານປະກອບ semiconductor ທີ່ມີຄວາມໄດ້ປຽບຫຼາຍຕໍ່ກັບວັດສະດຸ semiconductor ແບບດັ້ງເດີມ. ການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງມັນສູງ, ແຮງດັນການແຕກແຍກສູງ, ການເຄື່ອນໄຫວຂອງເອເລັກໂຕຣນິກສູງ, ແລະ bandgap ກວ້າງເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະກັບຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເອເລັກໂຕຣນິກ, ໂດຍສະເພາະໃນການນໍາໃຊ້ອຸນຫະພູມສູງ, ພະລັງງານສູງ, ແລະຄວາມຖີ່ສູງ. ໃນຂະນະທີ່ເຕັກໂນໂລຢີສືບຕໍ່ກ້າວຫນ້າ, ມັນອາດຈະວ່າການນໍາໃຊ້ຊິລິໂຄນຄາໄບ້ຈະສືບຕໍ່ຂະຫຍາຍຕົວໃນຄວາມສໍາຄັນໃນອຸດສາຫະກໍາ semiconductor.