Le carbure de silicium est un mat\u00e9riau synth\u00e9tique extr\u00eamement dur, couramment utilis\u00e9 dans les abrasifs et les applications m\u00e9tallurgiques. Avec un indice de duret\u00e9 sur l'\u00e9chelle de Mohs identique \u00e0 celui du diamant, il figure parmi les mat\u00e9riaux les plus durs qui soient.<\/p>\n
Le SiC microcristallin (mc) transparent et conducteur constitue un excellent mat\u00e9riau pour les couches de fen\u00eatre des cellules solaires \u00e0 couche mince, offrant une transparence sup\u00e9rieure \u00e0 celle des mat\u00e9riaux \u00e0 base d'oxyde conducteur transparent (TCO) classiques.<\/p>\n
Les mat\u00e9riaux optiquement transparents ont la propri\u00e9t\u00e9 de laisser passer librement la lumi\u00e8re. Cette propri\u00e9t\u00e9 est essentielle dans de nombreuses applications, en particulier pour les mat\u00e9riaux di\u00e9lectriques tels que les isolants, qui g\u00e8rent les champs \u00e9lectriques en absorbant ou en r\u00e9fl\u00e9chissant l'\u00e9nergie incidente. La transparence d'un film d\u00e9pend de son \u00e9paisseur, de son indice de r\u00e9fraction et de la structure du mat\u00e9riau : les mat\u00e9riaux \u00e0 faible indice de r\u00e9fraction ont tendance \u00e0 produire des films plus fins et plus transparents ; \u00e0 l'inverse, un indice de r\u00e9fraction plus \u00e9lev\u00e9 donne des films plus \u00e9pais qui deviennent plus opaques avec le temps.<\/p>\n
Le carbure de silicium est transparent, ce qui en fait un excellent choix de mat\u00e9riau pour les applications di\u00e9lectriques. De plus, sa nature cristalline contribue \u00e0 am\u00e9liorer la transparence en limitant la diffusion de la lumi\u00e8re caus\u00e9e par les d\u00e9fauts atomiques, ce qui le rend adapt\u00e9 aux composants optiques et aux \u00e9crans qui exigent un haut niveau de performance.<\/p>\n
Les contacts de passivation en carbure de silicium (TPC) peuvent servir de contacts avant dans les cellules solaires en silicium cristallin \u00e0 la place du silicium amorphe ; leur TPC se compose d'une couche tunnel en oxyde de silicium et d'au moins deux couches non conductrices de carbure de silicium :H(n) qui peuvent \u00eatre d\u00e9pos\u00e9es \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures en fonction de la conductivit\u00e9, des exigences de passivation de surface, des exigences de transparence optique, etc.<\/p>\n
En tant que fen\u00eatres transparentes aux \u00e9lectrons pour la microscopie \u00e9lectronique \u00e0 transmission (MET), le nitrure de silicium amorphe et \u00e0 faible contrainte pr\u00e9sente plusieurs avantages distincts par rapport \u00e0 ses \u00e9quivalents conventionnels ; plus pr\u00e9cis\u00e9ment, les fen\u00eatres en a-SiCx offrent des images d'une grande transparence avec une r\u00e9solution pouvant atteindre 0,12 nm, tout en pr\u00e9sentant une r\u00e9sistance sup\u00e9rieure aux dommages caus\u00e9s par le faisceau d'\u00e9lectrons.<\/p>\n
La conductivit\u00e9 thermique du carbure de silicium peut \u00eatre mesur\u00e9e \u00e0 partir de la largeur de sa bande interdite, qui d\u00e9termine la quantit\u00e9 d'\u00e9nergie n\u00e9cessaire pour le traverser. Cette propri\u00e9t\u00e9 est particuli\u00e8rement importante dans les mat\u00e9riaux transparents qui laissent passer la lumi\u00e8re visible sans obstacle. Plus la bande interdite s'\u00e9largit, plus il faut d'\u00e9nergie pour la traverser.<\/p>\n
Gr\u00e2ce \u00e0 sa large bande interdite, le SiC constitue une excellente couche de fen\u00eatre pour les cellules solaires, pouvant remplacer les mat\u00e9riaux traditionnels \u00e0 base d\u2019oxyde d\u2019\u00e9tain-cuivre (TCO). Le SiC est \u00e9galement couramment utilis\u00e9 dans les appareils \u00e9lectroniques n\u00e9cessitant des temp\u00e9ratures ou une puissance \u00e9lev\u00e9es, notamment pour la fabrication de semi-conducteurs tels que les LED, car il r\u00e9siste facilement aux hautes tensions sans se briser ; sa r\u00e9sistance chimique s'av\u00e8re \u00e9galement pr\u00e9cieuse dans les applications m\u00e9dicales.<\/p>\n
Le d\u00e9p\u00f4t chimique en phase vapeur \u00e0 basse pression a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 pour d\u00e9poser des couches de carbure de silicium amorphe non st\u0153chiom\u00e9trique, caract\u00e9ris\u00e9es par des mesures d'ellipsom\u00e9trie, de photoconductivit\u00e9 en r\u00e9gime quasi-stationnaire, de profilage de surface et de microscopie \u00e9lectronique \u00e0 transmission (MET). Les r\u00e9sultats montrent des couches tr\u00e8s uniformes et continues pr\u00e9sentant une contrainte intrins\u00e8que de traction et des propri\u00e9t\u00e9s d'inertie chimique, ainsi qu'une r\u00e9sistance \u00e0 la gravure avec une faible rugosit\u00e9. De plus, un profil de raie EDX a montr\u00e9 que ces couches d'a-SiCx \u00e9taient compos\u00e9es de silicium (Si), de carbone (C), d'oxyg\u00e8ne (O) et de faibles quantit\u00e9s de chlore (Cl). Elles pr\u00e9sentent en outre une d\u00e9pendance de la bande interdite par rapport \u00e0 la longueur d'onde, \u00e0 2,3 eV.<\/p>\n
Des mesures de conductivit\u00e9 \u00e9lectrique ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9es sur du nc-SiC:H d\u00e9pos\u00e9 \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures de filament ; il a \u00e9t\u00e9 constat\u00e9 que cette conductivit\u00e9 \u00e9tait hautement modulable sur une plage de plus de 10 ordres de grandeur, principalement en fonction de la temp\u00e9rature du filament et des taux de dilution de l'hydrog\u00e8ne (avec des variations d\u00e9passant neuf ordres de grandeur en quelques secondes). D'autres param\u00e8tres de d\u00e9p\u00f4t, tels que la distance filament-substrat, le d\u00e9bit d'azote et la pression de d\u00e9p\u00f4t, n'ont eu qu'un impact mineur (un ordre de grandeur) sur la conductivit\u00e9 au repos au cours de cette p\u00e9riode d'\u00e9tude.<\/p>\n
La couche de nc-SiC:H pr\u00e9sente un excellent alignement \u00e9nerg\u00e9tique entre le bord de sa bande de conduction et le niveau de Fermi du substrat en c-Si, cr\u00e9ant ainsi une barri\u00e8re de transport \u00e9lectronique effective inf\u00e9rieure \u00e0 100 meV. Cela permet d'atteindre facilement des densit\u00e9s de courant \u00e9lev\u00e9es \u00e0 l'interface oxyde de tunnel\/cet le substrat c-Si, tout en offrant une s\u00e9lectivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e des porteurs sans avoir recours \u00e0 des couches d'a-Si\/poly-Si dop\u00e9es comme couches de passivation.<\/p>\n
Ces r\u00e9sultats d\u00e9montrent le potentiel du nc-SiC:H en tant que couche de fen\u00eatre transparente aux \u00e9lectrons adapt\u00e9e aux cellules solaires en SiC. Sa faible absorptance optique dans la gamme de longueurs d'onde concern\u00e9e permet une collecte efficace de la lumi\u00e8re \u00e0 partir des contacts avant \u00e0 jonction tunnel de type n en SiC\/a-Si des cellules solaires, sans compromettre la conductivit\u00e9 n\u00e9cessaire \u00e0 la passivation ; ce qui avait limit\u00e9 les tentatives pr\u00e9c\u00e9dentes de fabrication de cellules solaires en SiC efficaces utilisant de l'a-Si ou du poly-Si intrins\u00e8que de type n comme couches de passivation \u00e0 oxyde tunnel12-13.<\/p>\n
Le carbure de silicium pr\u00e9sente une r\u00e9sistance chimique exceptionnelle ; il supporte m\u00eame des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es sans se d\u00e9grader ni se fissurer sous l'effet de la pression. De plus, sa r\u00e9sistance aux acides, aux alcalis et \u00e0 d'autres produits chimiques en fait un mat\u00e9riau id\u00e9al pour les applications industrielles.<\/p>\n
Le carbure de silicium peut \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9 comme mat\u00e9riau de renforcement dans les composites afin d'am\u00e9liorer leurs propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, notamment la r\u00e9sistance, le module d'\u00e9lasticit\u00e9 et la conductivit\u00e9 thermique. Ajout\u00e9 aux plastiques, il augmente la r\u00e9sistance, le module d'\u00e9lasticit\u00e9 et la conductivit\u00e9 thermique tout en am\u00e9liorant la r\u00e9sistance \u00e0 l'usure \u2013 par exemple, l'ajout de whiskers de carbure de silicium 15% double la r\u00e9sistance \u00e0 la flexion du PEEK \u00e0 temp\u00e9rature ambiante ! Le carbure de silicium peut \u00e9galement \u00eatre ajout\u00e9 aux c\u00e9ramiques pour les renforcer et augmenter leur duret\u00e9, leur ductilit\u00e9 et leur r\u00e9sistance \u00e0 l'usure.<\/p>\n
Le carbure de silicium amorphe recristallis\u00e9 (a-SiC) est souvent utilis\u00e9 pour la fabrication de mobilier de four \u00e0 faible consommation d'\u00e9nergie en raison de sa r\u00e9sistance sup\u00e9rieure \u00e0 la corrosion par l'acier en fusion, les scories de coke et le coke, ainsi que de sa r\u00e9sistance aux chocs thermiques ; la production de briques de four dans l'industrie c\u00e9ramique ; il convient \u00e9galement pour le rev\u00eatement de fonderies, de la vo\u00fbte des hauts fourneaux et des tours \u00e0 coke, et est largement utilis\u00e9 pour la fabrication d'outils r\u00e9fractaires, de mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires de haute qualit\u00e9, de c\u00e9ramiques fines, voire d'outils et d'abrasifs.<\/p>\n
Le personnel utilisant ce produit doit prendre des mesures pour \u00e9viter d'inhaler de la poussi\u00e8re. L'inhalation excessive de poussi\u00e8re peut provoquer des maladies pulmonaires ; il est donc imp\u00e9ratif que les travailleurs utilisent un \u00e9quipement de protection adapt\u00e9 et respectent scrupuleusement toutes les proc\u00e9dures.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is an extremely hard synthetic material commonly used for abrasives and metallurgical applications, boasting the same Mohs hardness rating as diamond and making it one of the hardest materials in existence. Transparent and conductive microcrystalline (mc) SiC is an excellent window layer material for thin film solar cells, offering greater transparency than standard… Lire la suite »Qu'est-ce qui rend le carbure de silicium transparent ?<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-156","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/156","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=156"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/156\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":157,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/156\/revisions\/157"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=156"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=156"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=156"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}