Siliziumkarbid (SiC) ist ein Material, das in verschiedenen Anwendungen der Halbleiterindustrie eingesetzt wird.
Dies ist auf seine einzigartigen Eigenschaften zurückzuführen, zu denen eine breite Bandlücke, eine hohe Wärmeleitfähigkeit, eine hohe Elektronenbeweglichkeit und eine überragende elektrische Durchschlagsfeldstärke gehören.
Diese Eigenschaften machen SiC zu einem idealen Material für Leistungshalbleiterbauelemente.
Es überwindet die Grenzen herkömmlicher Materialien wie Silizium (Si) und Galliumarsenid (GaAs).
Wofür wird Siliziumkarbid in Halbleitern verwendet? 7 Schlüsselanwendungen
1. Ausrüstung für die Halbleiterherstellung
SiC wird für die Herstellung von Komponenten für Halbleiterfertigungsanlagen verwendet.
Zu diesen Komponenten gehören Suszeptoren, Schleifringe, Hubstifte, Elektroden, Fokusringe und Kammerauskleidungen.
Sie sind von entscheidender Bedeutung bei Verfahren wie der schnellen thermischen Verarbeitung (RTP), dem Plasmaätzen, der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD), der Epitaxie, der Ionenimplantation, der Lithografie und verschiedenen Reinigungsverfahren.
Der Grund für die Verwendung von SiC in diesen Anwendungen liegt in seiner Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen und korrosiven Umgebungen.
2. Leistungshalbleiterbauelemente
Die Eigenschaften von SiC machen es zu einem hervorragenden Material für Leistungsbauelemente.
Diese Bauelemente sind für Anwendungen, die einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Leistungsdichte erfordern, unerlässlich.
SiC-Leistungsbauelemente, wie Dioden und Transistoren, können bei höheren Temperaturen, Frequenzen und Spannungen als ihre Silizium-Gegenstücke arbeiten.
Diese Fähigkeit ist besonders in Elektrofahrzeugen, Systemen für erneuerbare Energien und industriellen Motorantrieben von Vorteil.
3. Leitfähige Keramiken
SiC-Keramiken können leitfähig gemacht werden, was ihre Bearbeitbarkeit verbessert.
Dies ermöglicht die Bearbeitung durch Funkenerosion.
Dies ist besonders nützlich für die Herstellung großer oder komplex geformter SiC-Keramikteile.
Wenn der spezifische Widerstand von SiC-Keramik auf unter 100Ω-cm gesenkt wird, kann sie präzise und schnell bearbeitet werden.
Dies erleichtert die Herstellung komplizierter Bauteile.
4. Korrosive Umgebungen
Die ausgezeichnete chemische und physikalische Stabilität von SiC macht es zu einem idealen Werkstoff für Bauteile, die korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind.
Dazu gehören Entschwefelungsdüsen in Kraftwerken und Komponenten in Chemiepumpen.
Diese Anwendungen profitieren von der Beständigkeit von SiC gegenüber Säuren, Laugen und anderen korrosiven Medien.
Dies gewährleistet einen langfristigen, wartungsfreien Betrieb.
5. Hochtemperaturanwendungen
SiC wird häufig in Hochtemperaturanwendungen eingesetzt.
Dazu gehören elektrische Heizelemente in Industrieöfen und Brennhilfsmittel in der Keramik- und Glasindustrie.
Seine hohe Wärmeleitfähigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit machen es für diese anspruchsvollen Umgebungen geeignet.
6. Verteidigung und Militär
Im Verteidigungssektor werden SiC-Keramiken als kugelsichere Panzerungen eingesetzt.
Dies ist auf ihre hohe Härte und ihr geringes Gewicht zurückzuführen.
Im Vergleich zu anderen Materialien bieten sie einen besseren Schutz bei geringerem Gewicht.
Dies erhöht die Mobilität und Wirksamkeit der Schutzausrüstung.
7. Abnutzungsbeständigkeit
Aufgrund seiner hohen Härte wird SiC in Schleifmitteln und verschleißfesten Komponenten verwendet.
Dazu gehören Dichtungsringe und Lager.
Diese Anwendungen profitieren von dem niedrigen Reibungskoeffizienten und der hervorragenden Verschleißfestigkeit von SiC.
Dadurch wird die Haltbarkeit und Langlebigkeit von mechanischen Teilen gewährleistet.
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