2023-04-06
सिलिकन कार्बाइड (SiC) एक कम्पाउन्ड सेमीकन्डक्टर हो जुन हालैका वर्षहरूमा सिलिकन जस्ता परम्परागत अर्धचालक सामग्रीहरूमा धेरै फाइदाहरूको कारणले लोकप्रियता प्राप्त गरिरहेको छ। SiC सँग 200 भन्दा बढी प्रकारका क्रिस्टलहरू छन्, र यसको मुख्यधारा 4H-SiC, उदाहरणका लागि, 3.2eV को निषेधित ब्यान्डविथ छ। यसको संतृप्ति इलेक्ट्रोन गतिशीलता, ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फिल्ड बल, र थर्मल चालकता सबै परम्परागत सिलिकन-आधारित अर्धचालकहरू भन्दा राम्रो छन्, उच्च भोल्टेज प्रतिरोध, उच्च-तापमान प्रतिरोध, र कम हानि जस्ता उत्कृष्ट गुणहरू सहित।
|
सि |
GaAs |
SiC |
GaN |
ब्यान्डविथ(eV) |
1.12 |
1.43 |
3.2 |
3.4 |
संतृप्त बहाव वेग (१०7cm/s) |
1.0 |
1.0 |
2.0 |
2.5 |
थर्मल चालकता (W·cm-1· के-1) |
1.5 |
0.54 |
4.0 |
1.3 |
ब्रेकडाउन बल (MV/cm) |
0.3 |
0.4 |
3.5 |
3.3 |
सिलिकन कार्बाइडको प्राथमिक फाइदाहरू मध्ये एक यसको उच्च थर्मल चालकता हो, जसले यसलाई पारम्परिक अर्धचालक सामग्रीहरू भन्दा बढी प्रभावकारी रूपमा गर्मी फैलाउन अनुमति दिन्छ। यसले यसलाई पावर इलेक्ट्रोनिक्स जस्ता उच्च-तापमान अनुप्रयोगहरूमा प्रयोगको लागि एक आदर्श सामग्री बनाउँछ, जहाँ अत्यधिक गर्मीले प्रदर्शन समस्याहरू वा असफलता पनि निम्त्याउन सक्छ।
सिलिकन कार्बाइडको अर्को फाइदा यसको उच्च ब्रेकडाउन भोल्टेज हो, जसले यसलाई परम्परागत अर्धचालक सामग्रीहरू भन्दा उच्च भोल्टेज र पावर घनत्वहरू ह्यान्डल गर्न अनुमति दिन्छ। यसले यसलाई विशेष गरी पावर इलेक्ट्रोनिक्स अनुप्रयोगहरू जस्तै इन्भर्टरहरू, जसले DC पावरलाई AC पावरमा रूपान्तरण गर्दछ, र मोटर नियन्त्रण अनुप्रयोगहरूमा उपयोगी बनाउँछ।
सिलिकन कार्बाइडसँग परम्परागत अर्धचालकहरू भन्दा उच्च इलेक्ट्रोन गतिशीलता पनि छ, जसको अर्थ इलेक्ट्रोनहरू सामग्री मार्फत छिटो सार्न सक्छ। यो गुणले RF एम्पलीफायरहरू र माइक्रोवेभ उपकरणहरू जस्ता उच्च-फ्रिक्वेन्सी अनुप्रयोगहरूको लागि राम्रोसँग उपयुक्त बनाउँछ।
अन्तमा, सिलिकन कार्बाइडसँग परम्परागत अर्धचालकहरू भन्दा फराकिलो ब्यान्डग्याप छ, जसको मतलब यो थर्मल ब्रेकडाउनबाट पीडित बिना उच्च तापक्रममा काम गर्न सक्छ। यसले एयरोस्पेस र अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्स जस्ता उच्च-तापमान अनुप्रयोगहरूमा प्रयोगको लागि यसलाई आदर्श बनाउँछ।
निष्कर्षमा, सिलिकन कार्बाइड एक मिश्रित अर्धचालक हो जुन परम्परागत अर्धचालक सामग्रीहरूमा धेरै फाइदाहरू छन्। यसको उच्च थर्मल चालकता, उच्च ब्रेकडाउन भोल्टेज, उच्च इलेक्ट्रोन गतिशीलता, र फराकिलो ब्यान्डग्यापले यसलाई विशेष गरी उच्च-तापमान, उच्च-शक्ति, र उच्च-फ्रिक्वेन्सी अनुप्रयोगहरूमा इलेक्ट्रोनिक अनुप्रयोगहरूको विस्तृत श्रृंखलाको लागि राम्रोसँग उपयुक्त बनाउँछ। टेक्नोलोजी अगाडि बढ्दै जाँदा, यो सम्भव छ कि सिलिकन कार्बाइडको प्रयोग मात्र सेमीकन्डक्टर उद्योगमा महत्त्व बढ्दै जानेछ।