سبائك السيليكون والكربون: نظرة عامة تقنية وتطبيقات متقدمة

1.1 الهيكل الذري والترابط

تظهر سبائك السيليكون والكربون ثلاثة تكوينات الترابط الأولية:

روابط SI-C التساهمية (السائدة في SIC ، طول السندات ~ 1.89 Å)

سندات Si-Si المعدنية (في المراحل الغنية بالسيليكون)

روابط CC التهجين SP²/SP³ (مناطق الكربون الجرافيتي/غير المتبلور)

يظهر الهيكل الإلكتروني:

SIC Bandgap: 2. 3-3. 3 ev (يختلف بواسطة polytype)

وظيفة العمل: 4. 5-5. 1 eV (لتطبيقات أشباه الموصلات)

1.2 الخصائص الديناميكية الحرارية

المعلمات الديناميكية الحرارية الرئيسية:

اعتبارات مخطط المرحلة:

يظهر نظام SI-C الثنائي الانصهار في 1414 درجة (الجانب الغني بـ Si)

SiC stability range: >1700 درجة في الضغط القياسي

2.1 طرق توليف عالية النقاء

عملية Acheson (SIC الصناعي):

رد الفعل: sio₂ + 3 c → -sic + 2 co (1900-2500)

المنتج: سداسي -sic (6H ، 4H polytypes)

السيطرة على الشوائب:<50 ppm metallic contaminants

ترسيب البخار الكيميائي (الصف الإلكتروني):

السلائف: SiH₄ + C₃H₈ في 1200-1600 درجة

معدل النمو: 5-50 μM/HR

كثافة العيوب:<10³ cm⁻² for epitaxial layers

2.2 مقاربات البنية النانوية

المواد الأساسية si@c anode مواد:

الهندسة المعمارية: 50-200 nm si cores مع {1}} nm carbon coating

Capacity retention: >80 ٪ بعد 500 دورة (مقابل 20 ٪ ل SI العارية)

التصنيع:

الترددات الدماغية من SI

CVD تغليف الكربون

السطح البلازما الوظيفي

سقالات مسامية ثلاثية الأبعاد:

المسامية: 60-80 ٪ (حجم المسام 50-500 nm)

مساحة سطح محددة: 300-800 m²/g

التصنيع:

الحفر بمساعدة القالب

تجميد الصب

انتقائي ليزر التلبد

الوسم : سبائك السيليكون والكربون: نظرة عامة تقنية والتطبيقات المتقدمة ، سبائك الصين السيليكون والكربون: نظرة عامة فنية وتطبيقات متقدمة مصنعي وموردي ومصنع