sic-sic是什么-sic制作工藝、主要成分及適用于哪些領(lǐng)域-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2019-06-28
金剛砂又名碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加食鹽）等原料通過(guò)電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見(jiàn)的礦物，莫桑石。 碳化硅又稱(chēng)碳硅石。在當代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應用最廣泛、最經(jīng)濟的一種，可以稱(chēng)為金鋼砂或耐火砂。 目前中國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm2。
碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用的基本品種，都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約95%，其韌性高于綠碳化硅，大多用于加工抗張強度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化硅含SiC約97%以上，自銳性好，大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化硅，它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體，用以制作的磨具適于軸承的超精加工，可使表面粗糙度從Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。
sic，由于天然含量甚少，碳化硅主要多為人造。常見(jiàn)的方法是將石英砂與焦炭混合，利用其中的二氧化硅和石油焦，加入食鹽和木屑，置入電爐中，加熱到2000°C左右高溫，經(jīng)過(guò)各種化學(xué)工藝流程后得到碳化硅微粉。
碳化硅(SiC)因其很大的硬度而成為一種重要的磨料，但其應用范圍卻超過(guò)一般的磨料。例如，它所具有的耐高溫性、導熱性而成為隧道窯或梭式窯的首選窯具材料之一，它所具有的導電性使其成為一種重要的電加熱元件等。制備SiC制品首先要制備SiC冶煉塊[或稱(chēng)：SiC顆粒料，因含有C且超硬，因此SiC顆粒料曾被稱(chēng)為：金剛砂。
但要注意：它與天然金剛砂(也稱(chēng)：石榴子石)的成分不同。在工業(yè)生產(chǎn)中，SiC冶煉塊通常以石英、石油焦等為原料，輔助回收料、乏料，經(jīng)過(guò)粉磨等工序調配成為配比合理與粒度合適的爐料(為了調節爐料的透氣性需要加入適量的木屑，制備綠碳化硅時(shí)還要添加適量食鹽)經(jīng)高溫制備而成。高溫制備SiC冶煉塊的熱工設備是專(zhuān)用的碳化硅電爐，其結構由爐底、內面鑲有電極的端墻、可卸式側墻、爐心體(全稱(chēng)為：電爐中心的通電發(fā)熱體，一般用石墨粉或石油焦炭按一定的形狀與尺寸安裝在爐料中心，一般為圓形或矩形。其兩端與電極相連)等組成。
該電爐所用的燒成方法俗稱(chēng)：埋粉燒成。它一通電即為加熱開(kāi)始，爐心體溫度約2500℃，甚至更高(2600～2700℃)，爐料達到1450℃時(shí)開(kāi)始合成SiC(但SiC主要是在≥1800℃時(shí)形成)，且放出co。然而，≥2600℃時(shí)SiC會(huì )分解，但分解出的si又會(huì )與爐料中的C生成SiC。每組電爐配備一組變壓器，但生產(chǎn)時(shí)只對單一電爐供電，以便根據電負荷特性調節電壓來(lái)基本上保持恒功率，大功率電爐要加熱約24 h，停電后生成SiC的反應基本結束，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的冷卻就可以拆除側墻，然后逐步取出爐料。
高溫煅燒后的爐料從外到內分別是：未反應料(在爐中起保溫作用)、氧碳化硅羼(半反應料，主要成分是C與SiO。)、粘結物層(是粘結很緊的物料層，主要成分是C、SiO2、40%～60%SiC以及Fe、Al、Ca、Mg的碳酸鹽)、無(wú)定形物層(主要成分是70%～90%SiC，而且是立方SiC即β-sic，其余是C、SiO2及Fe、A1、Ca、Mg的碳酸鹽)、二級品SiC層(主要成分是90%～95%SiC，該層已生成六方SiC即口一SiC，但結晶體較小、很脆弱，不能作為磨料)、一級品SiC層(SiC含量<96%，而且是六方SiC即口一SiC的粗大結晶體)、爐芯體石墨。
在上述各層料中，通常將未反應料和一部分氧碳化硅層料作為乏料收集，將氧碳化硅層的另一部分料與無(wú)定形物、二級品、部分粘結物一起收集為回爐料，而一些粘結很緊、塊度大、雜質(zhì)多的粘結物則拋棄之。而一級品則經(jīng)過(guò)分級、粗碎、細碎、化學(xué)處理、干燥與篩分、磁選后就成為各種粒度的黑色或綠色的SiC顆粒。要制成碳化硅微粉還要經(jīng)過(guò)水選過(guò)程；要做成碳化硅制品還要經(jīng)過(guò)成型與結燒的過(guò)程。
1、導通電阻隨溫度變化率較小，高溫情況下導通阻抗很低，能在惡劣的環(huán)境下很好的工作。
2、隨著(zhù)門(mén)極電壓的升高，導通電阻越小，表現更接近于壓控電阻。
3、開(kāi)通需要門(mén)極電荷較小，總體驅動(dòng)功率較低，其體二極管Vf較高，但反向恢復性很好，可以降低開(kāi)通損耗。
4、具有更小的結電容，關(guān)斷速度較快，關(guān)斷損耗更小。
5、開(kāi)關(guān)損耗小，可以進(jìn)行高頻開(kāi)關(guān)動(dòng)作，使得濾波器等無(wú)源器件小型化，提高功率密度。
6、開(kāi)通電壓高于高于SI器件，推薦使用Vgs為18V或者20V，雖然開(kāi)啟電壓只有2.7V，但只有驅動(dòng)電壓達到18V~20V時(shí)才能完全開(kāi)通。
7、誤觸發(fā)耐性稍差，需要有源鉗位電路或者施加負電壓防止其誤觸發(fā)。
1、觸發(fā)脈沖有比較快的上升速度和下降速度，脈沖前沿和后沿要陡。
2、驅動(dòng)回路的阻抗不能太大，開(kāi)通時(shí)快速對柵極電容充電，關(guān)斷時(shí)柵極電容能夠快速放電。
3、驅動(dòng)電路能夠提供足夠大的驅動(dòng)電流
4、驅動(dòng)電路能夠提供足夠大的驅動(dòng)電壓，減小SIC MOSFET的導通損耗。
5、驅動(dòng)電路采用負壓關(guān)斷，防止誤導通，增強其抗干擾能力。
6、驅動(dòng)電路整個(gè)驅動(dòng)回路寄生電感要小，驅動(dòng)電路盡量靠近功率管。
7、驅動(dòng)電路峰值電流Imax要更大，減小米勒平臺的持續時(shí)間，提高開(kāi)關(guān)速度。
sic在電氣工業(yè)中，碳化硅可用做避雷器閥體、硅碳電熱元件、遠紅外線(xiàn)發(fā)生器等。在電子工業(yè)中，如在工業(yè)碳化硅爐內或在工業(yè)爐上用特別辦法培育出來(lái)大片完好的碳化硅單晶體，可作為發(fā)光二極管(如晶體燈、數字管燈)的基片;高純碳化硅晶體是制造耐輻射高溫半導體的優(yōu)質(zhì)資料。碳化硅是少量禁帶寬度大(2.86eV)且具有P及n兩種導電類(lèi)型的半導體資料之一。
在航天工業(yè)中，用碳化硅制造的燃氣濾片、燃燒室噴嘴已用于火箭技能中?，F已完成工業(yè)化出產(chǎn)的碳化硅纖維，是一種新式高強度、高模量資料，具有優(yōu)異的耐熱性和耐氧化性，與金屬、樹(shù)脂有杰出的相容性。使用溫度可達1200℃，高溫下強度堅持率可達80%以上?？捎靡灾圃鞜崞帘钨Y料、耐高溫輸送帶、過(guò)濾高溫氣體或熔融金屬的濾布，也可與炭纖維或玻璃纖維復合用做增強金屬和陶瓷的增強資料。
低檔次的碳化硅可用做煉鋼脫氧劑及鑄鐵添加劑。
在炭素工業(yè)中，碳化硅首要用來(lái)出產(chǎn)煉鐵高爐用磚，如石墨碳化硅、氮化硅結合的碳化硅磚等。
在石墨電極出產(chǎn)中，碳化硅還用做耐氧化涂層電極的涂層耐火燒結料的配猜中，以添加涂層對溫度急劇改變的承受才能。
在特種炭素資料——生物炭的制造中，常以丙烷和三氯甲基硅烷為氣體質(zhì)料，經(jīng)高溫熱解反響，在石墨基體上堆積生成含硅熱解炭涂層，以添加制品的硬度、強度和耐磨性。涂層中的碳化硅以β-SiC的晶型存在，晶粒尺寸為1μm左右。用此法制造的生物炭制品如含硅熱解炭人工心臟瓣膜等，具有很好的生物相容性。
碳化硅一維納米資料因為本身的微觀(guān)描摹和晶體結構使其具有更多獨特的優(yōu)異功用和愈加廣泛的使用遠景，被普遍認為有望成為第三代寬帶隙半導體資料的重要組成單元。
第三代半導體資料即寬禁帶半導體資料，又稱(chēng)高溫半導體資料，首要包含碳化硅、氮化鎵、氮化鋁、氧化鋅、金剛石等。這類(lèi)資料具有寬的禁帶寬度（禁帶寬度大于2.2ev）、高的熱導率、高的擊穿電場(chǎng)、高的抗輻射才能、高的電子飽和速率等特點(diǎn)，適用于高溫、高頻、抗輻射及大功率器件的制造。第三代半導體資料憑借著(zhù)其優(yōu)異的特性，未來(lái)使用遠景非常寬廣。
光伏逆變器對光伏發(fā)電效果非常重要，不只具有直溝通改換功用，還具有最大限度地發(fā)揮太陽(yáng)電池功用的功用和體系故障維護功用。歸納起來(lái)有主動(dòng)運轉和停機功用、最大功率盯梢操控功用、防單獨運轉功用（并網(wǎng)體系用）、主動(dòng)電壓調整功用（并網(wǎng)體系用）、直流檢測功用（并網(wǎng)體系用）、直流接地檢測功用（并網(wǎng)體系用）等。
國內逆變器廠(chǎng)家對新技能和新器件的使用仍是太少，以碳化硅為功率器件的逆變器，而且開(kāi)端大批量使用，碳化硅內阻很少，能夠把功率做很高，開(kāi)關(guān)頻率能夠達到10K，也能夠節約LC濾波器和母線(xiàn)電容。碳化硅資料在光伏逆變器使用上或有打破。
碳化硅制造成碳化硅纖維，碳化硅纖維首要用作耐高溫資料和增強資料，耐高溫資料包含熱屏蔽資料、耐高溫輸送帶、過(guò)濾高溫氣體或熔融金屬的濾布等。用做增強資料時(shí)，常與碳纖維或玻璃纖維合用，以增強金屬（如鋁）和陶瓷為主，如做成噴氣式飛機的剎車(chē)片、發(fā)動(dòng)機葉片、著(zhù)陸齒輪箱和機身結構資料等，還可用做體育用品，其短切纖維則可用做高溫爐材等。
碳化硅粗料已能很多供給，但是技能含量極高 的納米級碳化硅粉體的使用短時(shí)間不可能構成規模經(jīng)濟。碳化硅晶片在我國研制尚屬起步階段，碳化硅晶片在國內的使用較少，碳化硅資料產(chǎn)業(yè)的展開(kāi)缺乏下游使用企業(yè)的支撐。就人才培養和技能研制等展開(kāi)密切合作；加強企業(yè)間的溝通，尤其要積極參加國際溝通活動(dòng)，提高企業(yè)展開(kāi)水平；重視企業(yè)品牌建造，努力打造企業(yè)的拳頭產(chǎn)品等。
聯(lián)系方式：鄒先生
聯(lián)系電話(huà)：0755-83888366-8022
手機：18123972950
QQ：2880195519
聯(lián)系地址：深圳市福田區車(chē)公廟天安數碼城天吉大廈CD座5C1
請搜微信公眾號:“KIA半導體”或掃一掃下圖“關(guān)注”官方微信公眾號
請“關(guān)注”官方微信公眾號:提供 MOS管 技術(shù)幫助
