خصوصیات اساسی
1.1 ساختار اتمی و پیوند
آلیاژهای سیلیکون-کربن سه پیکربندی پیوند اولیه را نشان می دهند:
اوراق قرضه Si-C کووالانسی (غالب در SIC ، طول باند 1.89 Å)
پیوندهای فلزی Si-Si (در مراحل غنی از سیلیکون)
پیوندهای CC هیبرید شده SP²/SP³ (مناطق کربن گرافیکی/آمورف)
ساختار الکترونیکی نشان می دهد:
sic bandgap: 2
عملکرد کار: 4. {1}}} 1 eV (برای برنامه های نیمه هادی)
1.2 خواص ترمودینامیکی
پارامترهای ترمودینامیکی کلیدی:
| دارایی | دامنه ارزش |
|---|---|
| نقطه ذوب (sic) | 2730 درجه (تجزیه) |
| گرمای خاص (25 درجه) | 0.67-1.25 J/g·K |
| هدایت حرارتی | 120-490 W/m·K |
| cte (25-1000 درجه) | 4.0-5.6 × 10⁻⁶/K |
ملاحظات نمودار فاز:
سیستم باینری SI-C با درجه 1414 درجه (سمت غنی از SI) نشان می دهد
SiC stability range: >1700 درجه با فشار استاندارد
تکنیک های پیشرفته تولید
2.1 روش سنتز با خلوص بالا
فرآیند Acheson (صنعتی Sic):
واکنش: Sio₂ {0}} C → -sic + 2 Co (1900-2500 درجه)
محصول: شش ضلعی -SIC (6H ، 4H Polytypes)
کنترل ناخالصی:<50 ppm metallic contaminants
رسوب بخار شیمیایی (درجه الکترونیکی):
پیش سازها: sih₄ + c₃h₈ at 1200-1600 درجه
نرخ رشد: 5-50 μm/hr
چگالی نقص:<10³ cm⁻² for epitaxial layers
2.2 رویکردهای نانوساختار
Core-shell si@c مواد آند:
معماری: 50-200 nm cores si با 5-20 nm پوشش کربن
Capacity retention: >80 ٪ پس از 500 چرخه (در مقابل 20 ٪ برای SI برهنه)
ساخت:
RF Sputtering of Si
محصور سازی کربن CVD
عملکرد سطح پلاسما
داربست های متخلخل سه بعدی:
تخلخل: 60-80 ((اندازه منافذ 50-500 nm)
مساحت سطح خاص: 300-800 m²/g
ساخت:
اچینگ با کمک الگو
ریخته گری
پخت لیزر انتخابی
تگ های محبوب: آلیاژهای سیلیکون-کربن: نمای کلی فنی و برنامه های پیشرفته ، آلیاژهای سیلیکون-کربن چین: نمای کلی فنی و تولید کنندگان برنامه های پیشرفته ، تأمین کنندگان ، کارخانه