Основні характеристики
1.1 атомна структура та зв’язок
Силіконові-вуглецеві сплави демонструють три первинні конфігурації зв'язку:
Ковалентні зв’язки Si-C (переважають у SIC, довжина зв'язку ~ 1,89 Å)
Металеві зв’язки Si-Si (у багатих кремнію фази)
SP²/SP³ гібридизовані CC -зв’язки (графічні/аморфні вуглецеві області)
Електронна структура показує:
SIC Bandgap: 2. 3-3. 3 EV (змінюється залежно від політипу)
Функція роботи: 4. 5-5. 1 EV (для напівпровідникових програм)
1.2 Термодинамічні властивості
Ключові термодинамічні параметри:
| Майно | Діапазон значень |
|---|---|
| Точка плавлення (sic) | 2730 градусів (розкладається) |
| Конкретне тепло (25 градусів) | 0.67-1.25 J/g·K |
| Теплопровідність | 120-490 W/m·K |
| CTE (25-1000 ступінь) | 4.0-5.6 × 10⁻⁶/K |
Міркування фазової діаграми:
Бінарна система Si-C показує евтектику на 1414 градусах (багата на Si)
SiC stability range: >1700 градусів при стандартному тиску
Розширені методи виготовлення
2.1 Методи синтезу високої чистоти
Ахесонський процес (промисловий SIC):
Реакція: sio₂ + 3 c → -sic + 2 co (1900-2500 градус)
Продукт: шестикутній -SIC (6H, 4H Polytypes)
Нечистота контроль:<50 ppm metallic contaminants
Хімічне осадження пари (електронний ступінь):
Попередники: sih₄ + c₃h₈ при 1200-1600 ступінь
Швидкість росту: 5-50 мкм/год
Щільність дефектів:<10³ cm⁻² for epitaxial layers
2.2 Наноструктуричні підходи
Матеріали анода з ядром Si@c:
Архітектура: 50-200 Nm Si ядра з 5-20 нм вуглецевим покриттям
Capacity retention: >80% після 500 циклів (проти 20% для горячого СІ)
Виготовлення:
РФ розпилювача СІ
Інкапсуляція вуглецю CVD
Функціоналізація поверхні плазми
3D пористі риштування:
Пористість: 60-80% (розмір пор 50-500 нм)
Конкретна площа поверхні: 300-800 м²/г
Виготовлення:
Офорт, що підтримує шаблон
Кастинг заморожування
Вибіркове лазерне спікання
Популярні Мітки: Силікононосніжні сплави: технічний огляд та розширені програми, сплави з кремнію-вуглецю: технічний огляд та виробники розширених додатків, постачальники, фабрика