Характеристики и Производство:
- Химическая формула: SiC (соединение кремния и углерода).
- Состав карбида кремния: 29,955% С и 70,045% Si.
- Производство: Осуществляется в электрических печах путем восстановления двуокиси кремния SiO2 углеродом C.
- Химическое уравнение производства: SiO2+3C→SiC+2CO
- Окраска кристаллов: Разная окраска кристаллов в зависимости от добавленных примесей: зеленый — азот, голубой или фиолетовый — Са, Mg, В, Al, Ga, In, чёрный — алюминий.
Свойства электропроводности:
- Электропроводность и температура: Электропроводность карбида кремния зависит от температуры.
- Проводимость и давление: При увеличении давления повышается электропроводность кристаллов SiC.
- Электропроводность и зерна: Электропроводность порошков возрастает пропорционально крупности зерен.
- Влияние примесей: Примеси, такие как железо, алюминий и хром, увеличивают электропроводность порошка, в то время как марганец и кальций – уменьшают.
- Сопротивление и напряженность поля: При увеличении напряженности электрического поля сопротивление порошков карбида кремния уменьшается.
- Температурные пределы: Примесная проводимость ограничена температурой 1400 – 1550°C.
Применение в электронике:
- Типы приборов: Диоды Шоттки, силовые ключевые приборы, транзисторы и тиристоры.
- Назначение: Используется в полупроводниковых устройствах для создания электронных приборов.
Электропроводность и дефекты:
- Полупроводниковая природа: Электропроводность карбида кремния объясняется влиянием дефектов и примесей на его проводимость.
- Собственная проводимость: Карбид кремния, не содержащий примесей, обладает собственной проводимостью при высоких температурах.
- Эффект дефектов: Сильное влияние дефектов и примесей на электропроводность.
Итоги: Искусственный карбид кремния, производимый с использованием электрических печей, является важным сырьем для полупроводниковых сопротивлений. Его свойства электропроводности варьируются в зависимости от примесей, температуры и других факторов, что делает его полезным материалом в электронике и полупроводниковой промышленности.