SiC - ຊິລິກອນຄາໄບ

ຊິລິກອນຄາໄບດ໌ຖືກຄົ້ນພົບໃນປີ 1893 ເປັນວັດສະດຸຂັດອຸດສາຫະກຳສຳລັບລໍ້ບົດ ແລະ ເບກລົດຍົນ. ປະມານກາງສະຕະວັດທີ 20, ການນຳໃຊ້ແຜ່ນຊິລິກອນຄາໄບດ໌ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນເພື່ອລວມເຂົ້າໃນເທັກໂນໂລຢີ LED. ນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ມັນໄດ້ຂະຫຍາຍໄປສູ່ການນຳໃຊ້ເຄິ່ງຕົວນຳຫຼາຍຢ່າງເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບທີ່ເປັນປະໂຫຍດຂອງມັນ. ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນໃນການນຳໃຊ້ທີ່ກວ້າງຂວາງທັງໃນ ແລະ ນອກອຸດສາຫະກຳເຄິ່ງຕົວນຳ. ດ້ວຍກົດຂອງ Moore ທີ່ເບິ່ງຄືວ່າຈະຮອດຂີດຈຳກັດຂອງມັນ, ບໍລິສັດຫຼາຍແຫ່ງພາຍໃນອຸດສາຫະກຳເຄິ່ງຕົວນຳກຳລັງຊອກຫາຊິລິກອນຄາໄບດ໌ເປັນວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳຂອງອະນາຄົດ. SiC ສາມາດຜະລິດໄດ້ໂດຍໃຊ້ຫຼາຍຮູບແບບຂອງ SiC, ເຖິງແມ່ນວ່າພາຍໃນອຸດສາຫະກຳເຄິ່ງຕົວນຳ, ວັດສະດຸພື້ນຖານສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ 4H-SiC, ໂດຍ 6H- ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ພົບເລື້ອຍໜ້ອຍລົງຍ້ອນວ່າຕະຫຼາດ SiC ໄດ້ເຕີບໂຕ. ເມື່ອອ້າງອີງເຖິງຊິລິກອນຄາໄບດ໌ 4H- ແລະ 6H-, H ສະແດງເຖິງໂຄງສ້າງຂອງຕາຂ່າຍຜລຶກ. ຕົວເລກສະແດງເຖິງລຳດັບການວາງຊ້ອນກັນຂອງອະຕອມພາຍໃນໂຄງສ້າງຜລຶກ, ນີ້ໄດ້ຖືກອະທິບາຍໄວ້ໃນຕາຕະລາງຄວາມສາມາດຂອງ SVM ຂ້າງລຸ່ມນີ້. ຂໍ້ດີຂອງຄວາມແຂງຂອງຊິລິກອນຄາໄບດ໌ ມີຂໍ້ດີຫຼາຍຢ່າງໃນການໃຊ້ຊິລິກອນຄາໄບດ໌ຫຼາຍກວ່າວັດສະດຸພື້ນຖານຊິລິກອນແບບດັ້ງເດີມ. ໜຶ່ງໃນຂໍ້ດີທີ່ສຳຄັນຂອງວັດສະດຸນີ້ແມ່ນຄວາມແຂງຂອງມັນ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸມີຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼາຍຢ່າງ, ໃນການນຳໃຊ້ຄວາມໄວສູງ, ອຸນຫະພູມສູງ ແລະ/ຫຼື ແຮງດັນສູງ. ແຜ່ນຊິລິກອນຄາໄບມີຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນສູງ, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າພວກມັນສາມາດຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນຈາກຈຸດໜຶ່ງໄປຫາອີກຈຸດໜຶ່ງໄດ້ດີ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມນຳໄຟຟ້າຂອງມັນ ແລະ ໃນທີ່ສຸດກໍ່ເປັນການຫຍໍ້, ໜຶ່ງໃນເປົ້າໝາຍທົ່ວໄປຂອງການປ່ຽນໄປໃຊ້ແຜ່ນ SiC. ຄວາມສາມາດດ້ານຄວາມຮ້ອນ ຊັ້ນຮອງ SiC ຍັງມີສຳປະສິດສຳລັບການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນຕ່ຳ. ການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນແມ່ນປະລິມານ ແລະ ທິດທາງທີ່ວັດສະດຸຂະຫຍາຍ ຫຼື ຫົດຕົວເມື່ອມັນຮ້ອນຂຶ້ນ ຫຼື ເຢັນລົງ. ຄຳອະທິບາຍທົ່ວໄປທີ່ສຸດແມ່ນນ້ຳກ້ອນ, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນຈະປະພຶດຕົວກົງກັນຂ້າມກັບໂລຫະສ່ວນໃຫຍ່, ແຕ່ມັນຂະຫຍາຍອອກເມື່ອມັນເຢັນລົງ ແລະ ຫົດຕົວເມື່ອມັນຮ້ອນຂຶ້ນ. ສຳປະສິດຕ່ຳຂອງຊິລິກອນຄາໄບສຳລັບການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນໝາຍຄວາມວ່າມັນບໍ່ປ່ຽນແປງຂະໜາດ ຫຼື ຮູບຮ່າງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອມັນຖືກເຮັດໃຫ້ຮ້ອນຂຶ້ນ ຫຼື ເຢັນລົງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນສົມບູນແບບສຳລັບການໃສ່ກັບອຸປະກອນຂະໜາດນ້ອຍ ແລະ ບັນຈຸທຣານຊິດເຕີຫຼາຍຂຶ້ນໃສ່ຊິບດຽວ. ຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສຳຄັນອີກອັນໜຶ່ງຂອງຊັ້ນຮອງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຄວາມຕ້ານທານສູງຕໍ່ກັບອາການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າພວກມັນມີຄວາມສາມາດໃນການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມຢ່າງໄວວາໂດຍບໍ່ແຕກ ຫຼື ແຕກ. ນີ້ສ້າງຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ຊັດເຈນເມື່ອຜະລິດອຸປະກອນຍ້ອນວ່າມັນເປັນລັກສະນະຄວາມທົນທານອີກອັນໜຶ່ງທີ່ປັບປຸງອາຍຸການໃຊ້ງານ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງຊິລິກອນຄາໄບເມື່ອທຽບກັບຊິລິກອນແບບດັ້ງເດີມ. ນອກເໜືອໄປຈາກຄວາມສາມາດໃນການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງມັນແລ້ວ, ມັນຍັງເປັນຊັ້ນຮອງພື້ນທີ່ມີຄວາມທົນທານຫຼາຍ ແລະ ບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາກັບກົດ, ດ່າງ ຫຼື ເກືອລະລາຍທີ່ອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 800°C. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ຊັ້ນຮອງພື້ນເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມຄ່ອງແຄ້ວໃນການນຳໃຊ້ ແລະ ຊ່ວຍໃຫ້ພວກມັນມີຄວາມສາມາດທີ່ດີກວ່າຊິລິໂຄນໃນຫຼາຍໆການນຳໃຊ້. ຄວາມແຂງແຮງຂອງມັນໃນອຸນຫະພູມສູງຍັງຊ່ວຍໃຫ້ມັນສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງປອດໄພໃນອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 1600°C. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຊັ້ນຮອງພື້ນທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງເກືອບທຸກຊະນິດ.