Sintetización de polvo de carburo de silicio de alta pureza

¿Cómo logra el SiC su prominencia en el campo de los semiconductores? 

Se debe principalmente a sus excepcionales características de banda prohibida amplia, que van de 2,3 a 3,3 eV, que lo convierten en un material ideal para fabricar dispositivos electrónicos de alta frecuencia y alta potencia. Esta característica puede compararse con la construcción de una amplia autopista para señales electrónicas, asegurando un paso fluido de señales de alta frecuencia y sentando una base sólida para un procesamiento y transmisión de datos más eficiente y rápido.

Su amplia banda prohibida, que oscila entre 2,3 y 3,3 eV, es un factor clave, lo que lo hace ideal para dispositivos electrónicos de alta frecuencia y alta potencia. Es como si se hubiera pavimentado una gran autopista para las señales electrónicas, permitiéndoles viajar sin obstáculos, estableciendo así una base sólida para una mayor eficiencia y velocidad en el manejo y transferencia de datos.

Su alta conductividad térmica, que puede alcanzar de 3,6 a 4,8 W·cm⁻¹·K⁻¹. Esto significa que puede disipar rápidamente el calor, actuando como un "motor" de refrigeración eficiente para dispositivos electrónicos. En consecuencia, el SiC funciona excepcionalmente bien en aplicaciones exigentes de dispositivos electrónicos que requieren resistencia a la radiación y la corrosión. Ya sea que se enfrente al desafío de la radiación de rayos cósmicos en la exploración espacial o se enfrente a la erosión corrosiva en entornos industriales hostiles, el SiC puede funcionar de manera estable y permanecer firme.

Su alta movilidad de saturación de portadores, que oscila entre 1,9 y 2,6 × 10⁷ cm·s⁻¹. Esta característica amplía aún más su potencial de aplicación en el dominio de los semiconductores, mejorando efectivamente el rendimiento de los dispositivos electrónicos al garantizar el movimiento rápido y eficiente de los electrones dentro de los dispositivos, brindando así un fuerte apoyo para lograr funcionalidades más poderosas.

¿Cómo ha evolucionado la historia del desarrollo de materiales cristalinos de SiC (carburo de silicio)? 

Mirar retrospectivamente el desarrollo de los materiales cristalinos de SiC es como pasar las páginas de un libro de progreso científico y tecnológico. Ya en 1892, Acheson inventó un método para sintetizarpolvo de sica partir de sílice y carbono, iniciándose así el estudio de los materiales de SiC. Sin embargo, la pureza y el tamaño de los materiales de SiC obtenidos en ese momento eran limitados, al igual que un bebé en pañales, aunque poseía un potencial infinito, todavía necesitaba un crecimiento y refinamiento continuos.

Fue en 1955 cuando Lely cultivó con éxito cristales de SiC relativamente puros mediante tecnología de sublimación, lo que marcó un hito importante en la historia del SiC. Sin embargo, los materiales similares a placas de SiC obtenidos con este método eran de tamaño pequeño y tenían grandes variaciones de rendimiento, muy parecidos a un grupo de soldados desiguales, lo que les resultaba difícil formar una fuerza de combate fuerte en campos de aplicaciones de alto nivel.

Fue entre 1978 y 1981 cuando Tairov y Tsvetkov aprovecharon el método de Lely introduciendo cristales semilla y diseñando cuidadosamente gradientes de temperatura para controlar el transporte de material. Este movimiento innovador, ahora conocido como método Lely mejorado o método de sublimación asistida por semillas (PVT), supuso un nuevo amanecer para el crecimiento de los cristales de SiC, mejorando significativamente el control de calidad y tamaño de los cristales de SiC y sentando una base sólida para el Aplicación generalizada del SiC en diversos campos.

¿Cuáles son los elementos centrales en el crecimiento de monocristales de SiC? 

La calidad del polvo de SiC juega un papel crucial en el proceso de crecimiento de los monocristales de SiC. Al usarPolvo de β-SiCPara hacer crecer monocristales de SiC, puede ocurrir una transición de fase a α-SiC. Esta transición afecta la relación molar Si/C en la fase de vapor, como un delicado acto de equilibrio químico; una vez interrumpido, el crecimiento del cristal puede verse afectado negativamente, de forma similar a la inestabilidad de unos cimientos que provoca la inclinación de todo un edificio.

Provienen principalmente del polvo de SiC, existiendo una estrecha relación lineal entre ellos. En otras palabras, cuanto mayor sea la pureza del polvo, mejor será la calidad del monocristal. Por lo tanto, preparar polvo de SiC de alta pureza se convierte en la clave para sintetizar monocristales de SiC de alta calidad. Esto requiere que controlemos estrictamente el contenido de impurezas durante el proceso de síntesis del polvo, asegurando que cada "molécula de materia prima" cumpla con altos estándares para proporcionar la mejor base para el crecimiento de cristales.

¿Cuáles son los métodos para sintetizar?polvo de SiC de alta pureza? 

Actualmente, existen tres enfoques principales para sintetizar polvo de SiC de alta pureza: métodos en fase de vapor, fase líquida y fase sólida.

Controla inteligentemente el contenido de impurezas en la fuente de gas, incluidos los métodos CVD (deposición química de vapor) y plasma. CVD utiliza la "magia" de las reacciones a alta temperatura para obtener polvo de SiC ultrafino y de alta pureza. Por ejemplo, utilizando (CH₃)₂SiCl₂ como materia prima, se prepara con éxito polvo de nanocarburo de silicio de alta pureza y bajo contenido de oxígeno en un "horno" a temperaturas que oscilan entre 1100 y 1400 ℃, muy parecido a esculpir meticulosamente exquisitas obras de arte en El mundo microscópico. Los métodos de plasma, por otro lado, dependen del poder de las colisiones de electrones de alta energía para lograr una síntesis de alta pureza de polvo de SiC. Utilizando plasma de microondas, se utiliza tetrametilsilano (TMS) como gas de reacción para sintetizar polvo de SiC de alta pureza bajo el "impacto" de electrones de alta energía. Aunque el método en fase de vapor puede lograr una alta pureza, su alto costo y su lenta tasa de síntesis lo hacen similar a un artesano altamente calificado que cobra mucho y trabaja lentamente, lo que dificulta satisfacer las demandas de la producción a gran escala.

Dentro del método en fase líquida destaca el método sol-gel, capaz de sintetizar alta pureza.polvo de sic. Utilizando sol de silicio industrial y resina fenólica soluble en agua como materias primas, se lleva a cabo una reacción de reducción carbotérmica a altas temperaturas para obtener finalmente polvo de SiC. Sin embargo, el método en fase líquida también enfrenta problemas de alto costo y un proceso de síntesis complejo, muy parecido a un camino lleno de espinas, que, aunque puede llegar a la meta, está lleno de desafíos.

A través de estos métodos, los investigadores continúan esforzándose por mejorar la pureza y el rendimiento del polvo de SiC, promoviendo la tecnología de crecimiento de monocristales de carburo de silicio a niveles más altos.

Ofertas semicorexHPolvo de SiC de alta purezapara procesos de semiconductores. Si tiene alguna consulta o necesita detalles adicionales, no dude en ponerse en contacto con nosotros.

Teléfono de contacto # +86-13567891907

Correo electrónico: sales@semicorex.com