ซิลิคอนคาร์ไบด์
Zhen An: การผลิตซิลิคอนคาร์ไบด์ชั้นนำในประเทศจีน
เจิ้นอัน อินเตอร์เนชั่นแนล บจก. ตั้งอยู่ในเมืองอันหยาง ประเทศจีน และมีประสบการณ์และการสะสมเทคโนโลยีมากกว่า 30 ปีในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา
ปัจจุบัน Zhenan ดำเนินงานสายการผลิตอัจฉริยะและอัตโนมัติเต็มรูปแบบสำหรับวัสดุโลหะและโลหะ โดยมีผลผลิตและยอดขายต่อปีที่มั่นคงที่ 150,000 เมตริกตัน
โรงงานของเราครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 30,000 ตารางเมตร ซึ่งรองรับการผลิตที่มีความเสถียรและมีขนาดใหญ่-
การประกันคุณภาพ
ผู้ตรวจสอบคุณภาพของเราจะควบคุมคุณภาพของแต่ละลิงก์อย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์แต่ละชุดตรงตามมาตรฐานสากล
บริการดี
Zhenan มีทีมงานที่ยอดเยี่ยมและเป็นมืออาชีพที่ทุ่มเทในการจัดหาวัสดุและบริการผลิตภัณฑ์โลหะวิทยาคุณภาพสูง-ให้กับคุณ
การปรับแต่ง
ตามความต้องการของลูกค้า เรายังจัดหาผลิตภัณฑ์วัสดุโลหะที่ปรับแต่งตามข้อกำหนด รูปร่าง และวัสดุพิเศษอีกด้วย
จัดส่งที่รวดเร็ว
ด้วยกำลังการผลิตที่มหาศาล เราจึงมั่นใจในการส่งมอบและขนส่งไปยังจุดหมายปลายทางได้ในครั้งแรก
แอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย
ผลิตภัณฑ์วัสดุโลหะวิทยาของ ZhenAn ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการหล่อ การผลิตเหล็ก ไฟฟ้า โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ปิโตรเคมี แก้ว วัสดุก่อสร้าง และสาขาอื่นๆ และมีการส่งออกไปยังกว่า 80 ประเทศและภูมิภาคทั่วโลก
บทนำของซิลิคอนคาร์ไบด์
ซิลิคอนคาร์ไบด์หรือที่เรียกว่า SiC เป็นวัสดุฐานเซมิคอนดักเตอร์ที่ประกอบด้วยซิลิคอนบริสุทธิ์และคาร์บอนบริสุทธิ์ คุณสามารถเติม SiC ด้วยไนโตรเจนหรือฟอสฟอรัสเพื่อสร้างสารกึ่งตัวนำชนิด n- หรือเติมด้วยเบริลเลียม โบรอน อะลูมิเนียม หรือแกลเลียมเพื่อสร้างสารกึ่งตัวนำชนิด ap- แม้ว่าซิลิกอนคาร์ไบด์จะมีหลายประเภทและความบริสุทธิ์อยู่ แต่ซิลิกอนคาร์ไบด์คุณภาพเกรดเซมิคอนดักเตอร์-เพิ่งเกิดขึ้นเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมาเท่านั้น
โครงสร้างคริสตัลที่แข็งแกร่ง
ซิลิคอนคาร์ไบด์ประกอบด้วยธาตุเบา ซิลิคอน (Si) และคาร์บอน (C) โครงสร้างพื้นฐานของมันคือผลึกที่มีอะตอมของคาร์บอนสี่อะตอมก่อตัวเป็นจัตุรมุขซึ่งมีพันธะโควาเลนต์กับอะตอมซิลิคอนเดี่ยวที่อยู่ตรงกลาง SiC ยังแสดงความหลากหลายตามที่มีอยู่ในเฟสและโครงสร้างผลึกที่แตกต่างกัน
ความแข็งสูง
ซิลิคอนคาร์ไบด์มีระดับความแข็ง Mohs อยู่ที่ 9 ทำให้เป็นวัสดุที่แข็งที่สุดรองจากโบรอนคาร์ไบด์ (9.5) และเพชร (10) คุณสมบัติที่ชัดเจนนี้เองที่ทำให้ SiC เป็นตัวเลือกวัสดุที่ดีเยี่ยมสำหรับซีลเชิงกล ตลับลูกปืน และเครื่องมือตัด
ทนต่ออุณหภูมิสูง-
ความต้านทานของซิลิคอนคาร์ไบด์ต่ออุณหภูมิสูงและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันเป็นคุณสมบัติที่ช่วยให้ SiC สามารถใช้ในการผลิตอิฐทนไฟและวัสดุทนไฟอื่นๆ การสลายตัวของซิลิคอนคาร์ไบด์เริ่มต้นที่ 2000 องศา
การนำไฟฟ้า
ถ้า SiC ได้รับการทำให้บริสุทธิ์ พฤติกรรมของ SiC จะแสดงพฤติกรรมของฉนวนไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ด้วยการควบคุมสิ่งเจือปน ซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถแสดงคุณสมบัติทางไฟฟ้าของเซมิคอนดักเตอร์ได้ ตัวอย่างเช่น การแนะนำอะลูมิเนียมในปริมาณที่แตกต่างกันโดยการเติมจะทำให้ได้สารกึ่งตัวนำชนิด ap{2}} โดยทั่วไปแล้ว SiC เกรดอุตสาหกรรม-จะมีความบริสุทธิ์ประมาณ 98 ถึง 99.5% สิ่งเจือปนทั่วไป ได้แก่ อะลูมิเนียม เหล็ก ออกซิเจน และคาร์บอนอิสระ
ความคงตัวทางเคมี
ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นสารเฉื่อยทางเคมีที่มีความเสถียรและมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง แม้ว่าจะสัมผัสหรือต้มในกรด (กรดไฮโดรคลอริก ซัลฟิวริก หรือกรดไฮโดรฟลูออริก) หรือเบส (โซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น) พบว่าทำปฏิกิริยากับคลอรีนได้แต่ที่อุณหภูมิ 900 องศาขึ้นไปเท่านั้น ซิลิคอนคาร์ไบด์จะเริ่มเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในอากาศเมื่ออุณหภูมิอยู่ที่ประมาณ 850 องศา เกิดเป็น SiO2
ข้อดีของซิลิคอนคาร์ไบด์
ความสามารถด้านอุณหภูมิที่สูงขึ้น:SiC สามารถทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่าซิลิคอนมาก ซึ่งมักจะสูงถึง 400 องศา C และอาจสูงถึง 800 องศา C ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งสามารถรับมือกับสภาวะที่รุนแรงโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ความสามารถที่น่าประทับใจนี้เกิดจากการนำความร้อนสูงของ SiC และความเข้มข้นภายในของตัวพาประจุที่ต่ำ ค่าการนำความร้อนสูงหมายความว่าทรานซิสเตอร์ SiC สามารถใช้ฮีทซิงค์ที่มีขนาดเล็กกว่าชิปซิลิคอนที่เทียบเท่ากันมาก หรือใช้ตัวระบายความร้อนที่เทียบเคียงได้และทนความร้อนได้มากกว่ามาก ตัวพาประจุที่มีความเข้มข้นต่ำที่อุณหภูมิห้องหมายความว่า SiC สามารถทนต่อโหลดไฟฟ้าได้มากขึ้น ก่อนที่อิเล็กตรอนที่ถูกปลดปล่อยด้วยความร้อนจะเพิ่มเข้าไปในตัวพาประจุภายใน ทำให้ทรานซิสเตอร์ท่วม และล็อคให้อยู่ในตำแหน่ง "เปิด" (สถานะการนำไฟฟ้า)
แรงดันพังทลายที่สูงขึ้น:SiC มีแรงดันพังทลายมากกว่าซิลิคอนประมาณแปดเท่า (~300 kV/cm เทียบกับ 2,400 kV/cm) ซึ่งหมายความว่าสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าได้ก่อนที่จะพบกับพฤติกรรมการนำไฟฟ้าที่ไม่สามารถคาดเดาได้และความล้มเหลวที่อาจเกิดภัยพิบัติได้
ฟอร์มแฟคเตอร์ที่เล็กกว่า:ข้อได้เปรียบนี้ตามมาจากแรงดันพังทลายที่สูงขึ้นและค่าการนำความร้อนของ SiC ที่สัมพันธ์กับซิลิคอน หากทรานซิสเตอร์ซิลิคอนและซิลิคอนคาร์ไบด์ได้รับการออกแบบมาให้ทนทานต่อแรงดันพังทลายที่เท่ากัน ทรานซิสเตอร์ซิลิคอนแบบเดิมจะต้องมีขนาดใหญ่กว่าทรานซิสเตอร์ SiC มาก ทรานซิสเตอร์ SiC ที่เล็กกว่าอาจมีความต้านทาน "เปิด" เพียง 0.25-0.5% มากเท่ากับทรานซิสเตอร์ซิลิกอนที่มีขนาดใหญ่กว่า คุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถออกแบบระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่มีประสิทธิภาพและมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น โดยมีการสูญเสียพลังงานน้อยลง
ความถี่ในการสลับที่สูงขึ้น:ฟอร์มแฟคเตอร์ที่เล็กกว่าของทรานซิสเตอร์ SiC และความถี่ในการสวิตชิ่งที่สูงขึ้นส่งผลให้สามารถออกแบบให้มีน้ำหนักเบากว่าและตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุที่มีราคาถูกลง สำหรับใช้ในตัวแปลงพลังงานเช่นเดียวกับที่ใช้ในการชาร์จแบตเตอรี่ EV
ซิลิคอนคาร์ไบด์ทำขึ้นมาได้อย่างไร?
วิธีการผลิตซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ง่ายที่สุดคือการหลอมทรายซิลิกาและคาร์บอน เช่น ถ่านหิน ที่อุณหภูมิสูงถึง 2,500 องศาเซลเซียส ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่มีสีเข้มกว่าและพบเห็นได้ทั่วไปมักมีสิ่งเจือปนของเหล็กและคาร์บอน แต่ผลึก SiC บริสุทธิ์จะไม่มีสีและก่อตัวเมื่อซิลิคอนคาร์ไบด์ซับไลม์ที่อุณหภูมิ 2,700 องศาเซลเซียส เมื่อได้รับความร้อน ผลึกเหล่านี้จะสะสมบนกราไฟท์ที่อุณหภูมิเย็นกว่าในกระบวนการที่เรียกว่าวิธี Lely
วิธีเลลี่
ในระหว่างกระบวนการนี้ เบ้าหลอมหินแกรนิตจะให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงมาก ซึ่งโดยปกติจะใช้วิธีการเหนี่ยวนำเพื่อทำให้ผงซิลิกอนคาร์ไบด์ระเหิด แท่งกราไฟท์ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจะแขวนลอยอยู่ในส่วนผสมที่เป็นก๊าซ ซึ่งช่วยให้ซิลิกอนคาร์ไบด์บริสุทธิ์สะสมตัวและก่อตัวเป็นผลึกได้
การสะสมไอสารเคมี
อีกทางหนึ่ง ผู้ผลิตปลูกลูกบาศก์ SiC โดยใช้การสะสมไอสารเคมี ซึ่งมักใช้ในกระบวนการสังเคราะห์คาร์บอน- และใช้ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ในวิธีนี้ ก๊าซที่ผสมสารเคมีแบบพิเศษจะเข้าสู่สภาพแวดล้อมสุญญากาศและรวมตัวก่อนที่จะสะสมลงบนพื้นผิว
การผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ทั้งสองวิธีต้องใช้พลังงาน อุปกรณ์ และความรู้จำนวนมหาศาลจึงจะประสบความสำเร็จ
ซิลิคอนคาร์ไบด์มีประโยชน์อย่างไร?
ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ใช้ในเกราะกันกระสุนของทหาร
ซิลิคอนคาร์ไบด์ใช้ในการผลิตเกราะกันกระสุน คุณสมบัติของสารประกอบนี้ที่ทำให้นำไปใช้เพื่อจุดประสงค์นี้คือความแข็ง กระสุนและวัตถุอันตรายอื่นๆ จะต้องต่อสู้กับบล็อกเซรามิกแข็งที่ก่อตัวเป็นซิลิคอนคาร์ไบด์ กระสุนไม่สามารถทะลุบล็อกเซรามิกได้
ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ใช้ในเซมิคอนดักเตอร์
ซิลิคอนคาร์ไบด์จะกลายเป็นเซมิคอนดักเตอร์เมื่อเติมสารเจือปนเข้าไป สารเจือปน เช่น โบรอนและอะลูมิเนียมที่เติมลงในซิลิคอนคาร์ไบด์ทำให้กลายเป็นเซมิคอนดักเตอร์ประเภท AP- ในทางกลับกัน สารเจือปน เช่น ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสที่เติมลงในซิลิคอนคาร์ไบด์จะทำให้สารดังกล่าวกลายเป็นเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n-
ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ใช้ในสารกัดกร่อน
ซิลิคอนคาร์ไบด์มักใช้เป็นสารขัดถูเนื่องจากมีความแข็งมาก ใช้ในการผลิตล้อเจียร เครื่องมือตัด และกระดาษทราย สารขัดถูซิลิคอนคาร์ไบด์มักจะมีราคาถูกกว่าสารขัดถูอื่นๆ ที่มีคุณภาพใกล้เคียงกัน สารกัดกร่อนใช้ในการบดวัสดุต่างๆ เช่น เหล็ก อลูมิเนียม เหล็กหล่อ และยาง
ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ใช้ในยานพาหนะไฟฟ้า
ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นตัวเลือกที่ดีกว่าซิลิคอนในการจ่ายพลังงานให้กับรถยนต์ไฟฟ้า ยานพาหนะไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์มีประสิทธิภาพสูงและคุ้มราคา-
ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ใช้ในเครื่องประดับ
ซิลิกอนคาร์ไบด์มีโครงสร้างคล้ายกับเพชร แต่ยังมีความแวววาวกว่า ราคาถูกกว่า ทนทานกว่า และเบากว่าเพชร จึงเป็นทางเลือกที่สมควรได้รับ{0}}แทนเพชรในอุตสาหกรรมจิวเวลรี่
ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ใช้ในเชื้อเพลิง
นอกเหนือจากการใช้งานอื่นๆ แล้ว ยังมีการใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นเชื้อเพลิงอีกด้วย มันถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตเหล็กและผลิตเหล็กที่บริสุทธิ์กว่าเชื้อเพลิงอื่นๆ ส่วนใหญ่ อีกทั้งยังเป็นเชื้อเพลิงที่ถูกกว่าและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม-อีกด้วย
ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ใช้ในไฟ LED
ชุดไดโอดเปล่งแสง (LED) ชุดแรก{0}ที่ผลิตขึ้นมาใช้เทคโนโลยีซิลิคอนคาร์ไบด์ ใช้ในการผลิตไฟ LED สีน้ำเงิน สีแดง และสีเหลือง LED ใช้ในโทรทัศน์ บอร์ดแสดงผล และคอมพิวเตอร์
การรับรอง












