Nodweddion Silicon Carbide

Dargludedd thermol

Mae dargludedd thermol yn fesur o ba mor hawdd y mae gwres yn cael ei drosglwyddo trwy ddefnydd. Mae hwn yn briodwedd allweddol lled-ddargludyddion, gan ei fod yn dangos i ba raddau y mae deunydd yn gallu afradu gwres yn effeithiol (croniad gwres oherwydd pŵer cynyddol oherwydd cerrynt cynyddol), a thrwy hynny gynyddu ei alluoedd foltedd a cherrynt.

Dargludedd thermol silicon yw 130 W / (m⋅K), sy'n sylweddol is na charbid silicon (490 W / (m⋅K), gan ganiatáu i lled-ddargludyddion carbid silicon wasgaru gwres yn fwy effeithlon a gwrthsefyll folteddau gweithredu uwch.

Ehangu thermol

Ehangu thermol yw pan fydd defnydd yn newid siâp neu faint - ond nid yw'n newid cyfnod - oherwydd newid mewn tymheredd, megis o hylif i nwy. Enghraifft gyffredin yw rhoi dŵr poeth ar gap potel sownd i ganiatáu iddo chwyddo er mwyn ei agor yn hawdd.

Mae gan silicon carbid gyfernod isel iawn o ehangu thermol, sy'n golygu ei fod yn cadw ei siâp, ei gryfder a'i berfformiad yn well ar dymheredd uchel (a folteddau uchel), ac efallai na fydd silicon yn gallu ei wneud.

Cryfder maes trydan

Dau eiddo lled-ddargludyddion allweddol a pherthnasol arall yw bwlch band y deunydd a'r cryfder maes trydan mwyaf.

Mewn moleciwl deunydd lled-ddargludyddion, mae electronau'n symud rhwng gwahanol fandiau: yr ardal y mae'n rhaid iddynt ei meddiannu oherwydd nad oes cyflwr egni rhwng y bandiau. Y bwlch band (neu'r bwlch egni) yw'r egni sydd ei angen ar electron i drawsnewid o'r band falens i'r band dargludiad, gan ganiatáu i drydan gael ei ddargludo. Pan fydd lled-ddargludyddion yn derbyn ynni trydanol ac yn mynd i mewn i'r cyflwr dargludol hwn, maent yn arddangos priodweddau hybrid ynysydd / dargludydd unigryw.

Mae gan lled-ddargludyddion silicon carbid fwlch ynni deirgwaith yn uwch na lled-ddargludyddion sy'n seiliedig ar silicon, sy'n eu galluogi i wrthsefyll cryfderau maes trydan uwch na silicon, gan ganiatáu iddynt weithredu ar folteddau a thymheredd uwch.

Mae gan lled-ddargludyddion carbid silicon fwlch ynni mawr a gallant wrthsefyll a gwasgaru gwres yn well na lled-ddargludyddion sy'n seiliedig ar silicon. Mae ganddynt hefyd fanteision eraill:

Mae bwlch ynni uchel carbid silicon yn ddefnyddiol iawn mewn cymwysiadau pŵer uchel oherwydd bod y bwlch ynni uwch yn caniatáu ar gyfer dyfeisiau lled-ddargludyddion llai gyda pherfformiad gweithredol uwch.

Ar gyfer deuodau, math cyffredin o ddyfais lled-ddargludyddion, y foltedd chwalu yw'r foltedd y gall cerrynt cymhwysol gwrthdro lifo drwy'r deuod. Mae foltedd dadelfennu uchel carbid silicon yn ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer MOSFETs.

Mae hyn yn arwain at nodwedd lled-ddargludyddion bwysig arall mewn MOSFETs: amser adfer gwrthdro. Os yw'r MOSFET yn mynd i gyflwr tueddiad gwrthdro, gelwir yr amser y mae'n ei gymryd i ddychwelyd i'r cyflwr arferol yn amser adfer o chwith. Yn ystod yr amser hwn, gall y cerrynt lifo i'r cyfeiriad arall ac mae'r system yn profi colled egni. Yn yr achosion hyn, mae gan ddyfeisiau SiC amseroedd adfer gwrthdroi hynod gyflym a cholledion ynni dibwys, ac nid yw hynny'n wir gyda dyfeisiau Si.

Mae silicon carbid yn fwy hyblyg na silicon o ran dopio (ychwanegu amhureddau). Gellir ei addasu i ddargludo trydan o dan amodau penodol yn unig, megis golau sy'n mynd trwy ddwysedd penodol (is-goch, gweladwy neu uwchfioled), sy'n gwneud lled-ddargludyddion carbid silicon yn fwy amlbwrpas.