Silicon carbide (SiC) nyaéta sanyawa anu luar biasa anu tiasa dipendakan dina industri semikonduktor sareng produk keramik canggih. Ieu sering nyababkeun kabingungan di antawis jalma awam anu tiasa ngasalahkeun aranjeunna salaku jinis produk anu sami. Dina kanyataanana, bari babagi komposisi kimiawi idéntik, SiC manifests salaku boh maké-tahan maju keramik atawa semikonduktor efisiensi tinggi, maén peran lengkep beda dina aplikasi industri. Aya béda anu signifikan antara bahan SiC kelas keramik sareng kelas semikonduktor dina hal struktur kristal, prosés manufaktur, ciri kinerja, sareng widang aplikasi.
- Syarat Purity Divergent pikeun Bahan Baku
SiC kelas-keramik ngagaduhan syarat kamurnian anu lumayan pikeun bahan baku bubuk na. Ilaharna, produk kelas komersil kalayan kamurnian 90% -98% tiasa nyumponan sabagéan ageung kabutuhan aplikasi, sanaos keramik struktural berkinerja luhur tiasa meryogikeun 98% -99,5% kamurnian (contona, SiC kabeungkeut réaksi merlukeun eusi silikon bébas anu dikontrol). Ieu tolerates najis tangtu sarta kadangkala ngahaja incorporates bantuan sintering kawas aluminium oksida (Al₂O₃) atawa yttrium oksida (Y₂O₃) pikeun ngaronjatkeun kinerja sintering, nurunkeun suhu sintering, jeung ningkatkeun dénsitas produk ahir.
SiC kelas semikonduktor nungtut tingkat kamurnian anu ampir sampurna. Substrat-grade kristal tunggal SiC merlukeun ≥99.9999% (6N) purity, kalawan sababaraha aplikasi high-end needing 7N (99.99999%) purity. Lapisan épitaxial kedah ngajaga konsentrasi najis sahandapeun 10¹⁶ atom/cm³ (khususna ngahindarkeun pangotor tingkat jero sapertos B, Al, sareng V). Malah ngalacak pangotor sapertos beusi (Fe), alumunium (Al), atanapi boron (B) tiasa parah mangaruhan sipat listrik ku nyababkeun paburencay pamawa, ngirangan kakuatan médan ngarecahna, sareng pamustunganana ngaruksak kinerja sareng reliabilitas alat, meryogikeun kontrol najis anu ketat.
Bahan semikonduktor silikon karbida
- Struktur Kristal béda jeung Kualitas
Keramik-grade SiC utamana aya salaku bubuk polycrystalline atawa awak sintered diwangun ku sababaraha microcrystals SiC berorientasi acak. Bahanna tiasa ngandung sababaraha polytypes (contona, α-SiC, β-SiC) tanpa kontrol anu ketat kana polytypes khusus, kalayan tekenan kana dénsitas bahan sareng keseragaman sadayana. Struktur internalna ngagaduhan wates-wates butir anu seueur sareng pori-pori mikroskopis, sareng tiasa ngandung alat bantu sintering (contona, Al₂O₃, Y₂O₃).
SiC kelas semikonduktor kedah janten substrat kristal tunggal atanapi lapisan epitaxial kalayan struktur kristal anu teratur pisan. Merlukeun polytypes husus diala ngaliwatan téhnik pertumbuhan kristal precision (misalna, 4H-SiC, 6H-SiC). Sipat listrik sapertos mobilitas éléktron sareng bandgap sensitip pisan kana pilihan polytype, peryogi kontrol anu ketat. Ayeuna, 4H-SiC ngadominasi pasar kusabab sipat listrik anu unggul kalebet mobilitas pamawa anu luhur sareng kakuatan médan ngarecahna, janten idéal pikeun alat listrik.
- Prosés pajeulitna Babandingan
SiC kelas keramik ngagunakeun prosés manufaktur anu kawilang saderhana (persiapan bubuk → ngabentuk → sintering), analog sareng "pembuatan bata". Prosésna ngawengku:
- Pergaulan bubuk SiC kelas komérsial (biasana ukuran mikron) sareng binder
- Ngabentuk ngaliwatan mencét
- Sintering suhu luhur (1600-2200 ° C) pikeun ngahontal dénsitas ngaliwatan difusi partikel
Kalolobaan aplikasi bisa wareg jeung> 90% kapadetan. Sakabéh prosés henteu meryogikeun kontrol pertumbuhan kristal anu tepat, ngan ukur fokus dina ngabentuk sareng konsistensi sintering. Kaunggulan kaasup kalenturan prosés pikeun wangun kompléks, sanajan kalawan syarat purity rélatif handap.
SiC kelas semikonduktor ngalibatkeun prosés anu langkung kompleks (persiapan bubuk kemurnian tinggi → pertumbuhan substrat kristal tunggal → déposisi wafer epitaxial → fabrikasi alat). léngkah konci ngawengku:
- Persiapan substrat utamana ngaliwatan métode angkutan uap fisik (PVT).
- Sublimasi bubuk SiC dina kondisi ekstrim (2200-2400 ° C, vakum tinggi)
- Kontrol anu tepat tina gradién suhu (± 1 ° C) sareng parameter tekanan
- Tumuwuh lapisan epitaxial ngaliwatan déposisi uap kimiawi (CVD) pikeun nyieun seragam kandel, lapisan doped (ilaharna sababaraha nepi ka puluhan mikron)
Sakabeh proses merlukeun lingkungan ultra-bersih (misalna, Kelas 10 cleanrooms) pikeun nyegah kontaminasi. Karakteristik kaasup precision prosés ekstrim, merlukeun kontrol leuwih widang termal jeung laju aliran gas, kalawan syarat stringent pikeun duanana purity bahan baku (> 99.9999%) jeung sophistication alat.
- Bédana Biaya anu signifikan sareng Orientasi Pasar
Keunggulan SiC keramik:
- Bahan baku: bubuk komérsial-grade
- Prosés rélatif basajan
- Biaya rendah: Rébuan nepi ka puluhan rébu RMB per ton
- Aplikasi anu lega: Abrasive, refractory, sareng industri sénsitip biaya anu sanés
Fitur SiC kelas semikonduktor:
- Siklus pertumbuhan substrat panjang
- Kontrol cacad nangtang
- Ongkos ngahasilkeun low
- Biaya luhur: Rébuan USD per substrat 6 inci
- Pasar fokus: Éléktronik-kinerja luhur sapertos alat listrik sareng komponén RF
Kalayan pamekaran gancang kendaraan énergi anyar sareng komunikasi 5G, paménta pasar ningkat sacara éksponénsial.
- Skenario Aplikasi Dibédakeun
Keramik-grade SiC fungsi salaku "workhorse industri" utamana pikeun aplikasi struktural. Leveraging sipat mékanis alus teuing (teu karasa luhur, résistansi maké) jeung sipat termal (résistansi suhu luhur, résistansi oksidasi), éta unggul dina:
- Abrasive (roda grinding, sandpaper)
- Refractory (lapisan kiln suhu luhur)
- Komponén tahan ngagem/korosi (badan pompa, lapisan pipa)
Silicon carbide komponén struktural keramik
SiC kelas semikonduktor ngalaksanakeun salaku "elit éléktronik," ngagunakeun sipat semikonduktor bandgap anu lega pikeun nunjukkeun kaunggulan unik dina alat éléktronik:
- Alat kakuatan: EV inverters, grid converters (ningkatkeun efisiensi konversi kakuatan)
- Alat RF: stasiun pangkalan 5G, sistem radar (ngamungkinkeun frékuénsi operasi anu langkung luhur)
- Optoeléktronik: Bahan substrat pikeun LED biru
200-milimeter SiC epitaxial wafer
| Diménsi | Keramik-grade SiC | Semikonduktor-grade SiC |
| Struktur Kristal | Polycrystalline, sababaraha polytypes | Kristal tunggal, polytypes dipilih ketat |
| Fokus prosés | Densifikasi sareng kontrol bentuk | Kualitas kristal sareng kontrol harta listrik |
| Prioritas kinerja | Kakuatan mékanis, résistansi korosi, stabilitas termal | Pasipatan listrik (bandgap, médan breakdown, jsb.) |
| Skenario Aplikasi | Komponén struktural, bagian tahan ngagem, komponén suhu luhur | Alat-alat kakuatan tinggi, alat frékuénsi luhur, alat optoeléktronik |
| Supir ongkos | Kalenturan prosés, biaya bahan baku | Laju pertumbuhan kristal, precision alat, purity bahan baku |
Kasimpulanana, bédana dasarna asalna tina tujuan fungsional anu béda: SiC kelas keramik ngagunakeun "bentuk (struktur)" sedengkeun SiC kelas semikonduktor ngagunakeun "sipat (listrik)." Urut pursues ongkos-éféktif mékanis / kinerja termal, sedengkeun dimungkinkeun ngagambarkeun pinnacle téhnologi persiapan bahan salaku-purity tinggi, bahan fungsi tunggal-kristal. Padahal babagi asal kimiawi sarua, keramik-grade na semikonduktor-grade SiC némbongkeun béda jelas dina purity, struktur kristal, jeung prosés manufaktur - acan duanana nyieun kontribusi signifikan pikeun produksi industrial jeung kamajuan téhnologis dina domain masing-masing.
XKH mangrupikeun perusahaan téknologi tinggi anu khusus dina R&D sareng produksi bahan silikon karbida (SiC), nawiskeun pamekaran khusus, mesin precision, sareng jasa perawatan permukaan mimitian ti keramik SiC kemurnian tinggi dugi ka kristal SiC kelas semikonduktor. Leveraging téhnologi préparasi canggih tur garis produksi calakan, XKH nyadiakeun tunable-kinerja (90% -7N purity) jeung struktur-dikawasa (polycrystalline / single-kristal) produk SiC jeung solusi pikeun klien di semikonduktor, énergi anyar, aerospace jeung widang motong-ujung lianna. Produk kami mendakan aplikasi anu ageung dina alat semikonduktor, kendaraan listrik, komunikasi 5G sareng industri anu aya hubunganana.
Ieu mangrupikeun alat keramik silikon karbida anu diproduksi ku XKH.
waktos pos: Jul-30-2025