Apa itu Silikon Karbida?

Seperti namanya, silikon karbida merupakan bahan semikonduktor generasi ketiga yang penting, yaitu senyawa yang terdiri dari Si dan C. Kombinasi kedua elemen ini menghasilkan struktur tetrahedral yang kuat, memberikan banyak keuntungan dan prospek penerapan yang luas, terutama di bidang elektronika daya dan energi baru.

Tentu saja, bahan SiC tidak terdiri dari satu tetrahedron yang terdiri dari satu atom Si dan satu atom C, tetapi terdiri dari atom Si dan C yang tak terhitung jumlahnya. Sejumlah besar atom Si dan C membentuk lapisan atom ganda bergelombang (satu lapisan atom C dan satu lapisan atom Si), dan banyak lapisan atom ganda bertumpuk membentuk kristal SiC. Karena perubahan periodik yang terjadi selama proses penumpukan lapisan atom ganda Si-C, saat ini terdapat lebih dari 200 struktur kristal berbeda dengan susunan berbeda. Saat ini, bentuk kristal yang paling umum dalam aplikasi praktis adalah 3C-SiC, 4H-SiC, dan 6H-SiC.

Keuntungan dari kristal silikon karbida:

(1) Sifat Mekanik

kristal silikon karbida memiliki kekerasan yang sangat tinggi dan ketahanan aus yang baik, menjadi kristal terkeras kedua yang ditemukan sejauh ini, setelah berlian. Karena sifat mekaniknya yang sangat baik, bubuk silikon karbida sering digunakan dalam industri pemotongan atau pemolesan, dan pelapis tahan aus pada beberapa benda kerja juga menggunakan pelapis silikon karbida—misalnya, pelapis tahan aus pada dek kapal perang Shandong terbuat dari silikon karbida.

(2) Sifat Termal

Konduktivitas termal silikon karbida adalah 3 kali lipat dari semikonduktor tradisional Si dan 8 kali lipat dari GaAs. Perangkat yang terbuat dari silikon karbida dapat menghilangkan panas yang dihasilkan dengan cepat, sehingga perangkat silikon karbida memiliki persyaratan yang relatif longgar pada kondisi pembuangan panas dan lebih cocok untuk pembuatan perangkat berdaya tinggi. Silikon karbida juga memiliki sifat termodinamika yang stabil: pada tekanan normal, ia terurai langsung menjadi uap Si dan C pada suhu tinggi tanpa meleleh.

(3) Sifat Kimia

Silikon karbida memiliki sifat kimia yang stabil dan ketahanan korosi yang sangat baik. Ia tidak bereaksi dengan asam apa pun yang diketahui pada suhu kamar. Ketika silikon karbida ditempatkan di udara dalam waktu lama, lapisan tipis SiO2 yang padat perlahan akan terbentuk di permukaannya, sehingga mencegah reaksi oksidasi lebih lanjut.

(4) Sifat Listrik

Sebagai bahan yang mewakili semikonduktor celah pita lebar, lebar celah pita 6H-SiC dan 4H-SiC masing-masing adalah 3,0 eV dan 3,2 eV, yaitu 3 kali lipat dari Si dan 2 kali lipat dari GaAs. Perangkat semikonduktor yang terbuat dari silikon karbida memiliki arus bocor yang lebih kecil dan medan listrik tembus yang lebih besar, sehingga silikon karbida dianggap sebagai bahan yang ideal untuk perangkat berdaya tinggi. Mobilitas elektron jenuh silikon karbida juga 2 kali lebih tinggi dibandingkan Si, sehingga memberikan keuntungan nyata dalam pembuatan perangkat frekuensi tinggi.

(5) Sifat Optik

Karena celah pitanya yang lebar, kristal silikon karbida yang tidak didoping tidak berwarna dan transparan. Kristal silikon karbida yang didoping menunjukkan warna yang berbeda karena perbedaan sifatnya. Misalnya, setelah didoping dengan N, 6H-SiC tampak hijau, 4H-SiC tampak coklat, dan 15R-SiC tampak kuning; doping dengan Al membuat 4H-SiC tampak biru. Mengamati warna untuk menentukan politipe merupakan metode intuitif untuk membedakan politipe silikon karbida.

Penawaran Semicorexsubstrat silikon karbidadalam berbagai ukuran dan grade. Jangan ragu untuk menghubungi kami jika ada pertanyaan atau untuk rincian lebih lanjut.

Telp: +86-13567891907

Email: penjualan@semicorex.com