{"id":156,"date":"2024-10-26T06:37:36","date_gmt":"2024-10-26T06:37:36","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideplate.net\/?p=156"},"modified":"2024-10-26T06:37:36","modified_gmt":"2024-10-26T06:37:36","slug":"vad-gor-kiselkarbid-transparent","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/what-makes-silicon-carbide-transparent\/","title":{"rendered":"Vad g\u00f6r kiselkarbid transparent?"},"content":{"rendered":"<p>Kiselkarbid \u00e4r ett extremt h\u00e5rt syntetiskt material som ofta anv\u00e4nds f\u00f6r slipmedel och metallurgiska till\u00e4mpningar och har samma Mohs-h\u00e5rdhetsgrad som diamant, vilket g\u00f6r det till ett av de h\u00e5rdaste material som finns.<\/p>\n<p>Transparent och ledande mikrokristallin (mc) SiC \u00e4r ett utm\u00e4rkt material f\u00f6r f\u00f6nsterskikt i tunnfilmssolceller och erbjuder st\u00f6rre transparens \u00e4n standardmaterial i form av transparent ledande oxid (TCO).<\/p>\n<h2>Optisk genomskinlighet<\/h2>\n<p>Optiskt transparenta material har egenskapen att fritt sl\u00e4ppa igenom ljus. Denna egenskap \u00e4r viktig i m\u00e5nga till\u00e4mpningar, i synnerhet dielektriska material som isolatorer som hanterar elektriska f\u00e4lt genom att absorbera eller reflektera inkommande energi. En films transparens beror p\u00e5 dess tjocklek, brytningsindex och materialets struktur - material med l\u00e5gt brytningsindex tenderar att producera tunnare filmer som \u00e4r mer transparenta; omv\u00e4nt kommer h\u00f6gre brytningsindex att skapa tjockare filmer som blir opaka med tiden.<\/p>\n<p>Kiselkarbid \u00e4r transparent, vilket g\u00f6r det till ett utm\u00e4rkt materialval f\u00f6r dielektriska till\u00e4mpningar. Dessutom bidrar dess kristallina natur till att f\u00f6rb\u00e4ttra transparensen genom att begr\u00e4nsa ljusspridningen som orsakas av atom\u00e4ra defekter - vilket g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r optiska komponenter och displayer som kr\u00e4ver h\u00f6g prestandaeffektivitet.<\/p>\n<p>Passiverande kiselkarbidkontakter (TPC) kan fungera som frontkontakter i kristallina kiselsolceller i st\u00e4llet f\u00f6r amorft kisel, d\u00e4r deras TPC best\u00e5r av ett tunnelskikt av kiseloxid och tv\u00e5 eller flera icke-ledande kiselkarbid:H(n)-skikt som kan deponeras vid olika temperaturer beroende p\u00e5 ledningsf\u00f6rm\u00e5ga, krav p\u00e5 ytpassivering, krav p\u00e5 optisk transparens etc.<\/p>\n<p>Som elektrongenomskinliga f\u00f6nster f\u00f6r transmissionselektronmikroskopi (TEM) erbjuder amorf och l\u00e5gsp\u00e4nd kiselnitrid flera tydliga f\u00f6rdelar j\u00e4mf\u00f6rt med sina konventionella motsvarigheter; mer specifikt erbjuder a-SiCx-f\u00f6nster mycket genomskinliga bilder med en uppl\u00f6sning p\u00e5 ned till 0,12 nm med \u00f6verl\u00e4gsen motst\u00e5ndskraft mot skador fr\u00e5n elektronstr\u00e5lar.<\/p>\n<h2>Termisk konduktivitet<\/h2>\n<p>Kiselkarbidens v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga kan m\u00e4tas med hj\u00e4lp av dess bandgapsbredd, som avg\u00f6r hur mycket energi som m\u00e5ste passera genom materialet f\u00f6r att det ska fungera. Denna egenskap \u00e4r s\u00e4rskilt viktig i transparenta material som l\u00e5ter synligt ljus passera obehindrat. N\u00e4r bandgapet blir bredare kr\u00e4vs mer energi f\u00f6r att passera.<\/p>\n<p>SiC:s breda bandgap g\u00f6r det till ett utm\u00e4rkt f\u00f6nsterskikt i solceller, som kan ers\u00e4tta traditionella tenn-kopparoxidmaterial (TCO). SiC anv\u00e4nds ocks\u00e5 ofta i elektroniska apparater som kr\u00e4ver h\u00f6ga temperaturer eller h\u00f6g effekt, t.ex. f\u00f6r att tillverka halvledare som lysdioder eftersom det t\u00e5l h\u00f6ga sp\u00e4nningar utan att splittras; dess kemikaliebest\u00e4ndighet \u00e4r ocks\u00e5 v\u00e4rdefull i medicinska till\u00e4mpningar.<\/p>\n<p>Kemisk f\u00f6r\u00e5ngningsdeposition under l\u00e5gt tryck anv\u00e4ndes f\u00f6r att deponera icke-st\u00f6kiometriska amorfa kiselkarbidskikt som karakteriserades av l\u00e5g ellipsometer, quasi steady state fotokonduktivitet, ytprofilering och transmissionselektronmikroskopi (TEM). Resultaten visar mycket enhetliga och kontinuerliga skikt med dragsp\u00e4nning och kemisk inertitet samt etsningsbest\u00e4ndighet med l\u00e5g grovhet. Vidare visade en EDX-linjeprofil att dessa a-SiCx-skikt bestod av Si, kol (C), syre (O) och sm\u00e5 m\u00e4ngder klor (Cl). Dessutom uppvisar de v\u00e5gl\u00e4ngdsberoende bandgap vid 2,3eV.<\/p>\n<h2>Elektrisk konduktivitet<\/h2>\n<p>M\u00e4tningar av elektrisk ledningsf\u00f6rm\u00e5ga utf\u00f6rdes p\u00e5 nc-SiC:H som deponerats vid olika filamenttemperaturer och visade sig vara mycket justerbara \u00f6ver 10 storleksordningar, fr\u00e4mst beroende p\u00e5 filamenttemperatur och v\u00e4tgasutsp\u00e4dningshastigheter (med variationer som \u00f6verstiger nio storleksordningar p\u00e5 n\u00e5gra sekunder). Andra deponeringsparametrar som avst\u00e5nd mellan filament och substrat, kv\u00e4vefl\u00f6de och deponeringstryck hade endast mindre p\u00e5verkan (en storleksordning) p\u00e5 den m\u00f6rka konduktiviteten under denna studieperiod.<\/p>\n<p>Nc-SiC:H-skiktet uppvisar en utm\u00e4rkt energiinriktning mellan dess ledningsbandskant och Fermi-niv\u00e5n i c-Si-substratet, vilket skapar en effektiv elektrontransportbarri\u00e4r p\u00e5 mindre \u00e4n 100 meV - detta g\u00f6r att h\u00f6ga str\u00f6mt\u00e4theter vid tunneloxid\/c-Si-substratgr\u00e4nssnittet l\u00e4tt kan uppn\u00e5s samtidigt som det ger h\u00f6g b\u00e4rarselektivitet utan dopade a-Si-\/poly-Si-skikt som passiveringsskikt.<\/p>\n<p>Dessa resultat visar att nc-SiC:H \u00e4r ett lovande elektrongenomskinligt f\u00f6nsterskikt som l\u00e4mpar sig f\u00f6r SiC-solceller. Dess l\u00e5ga optiska absorbans i v\u00e5gl\u00e4ngdsomr\u00e5det av intresse m\u00f6jligg\u00f6r effektiv ljusinsamling fr\u00e5n solcellens n-typ SiC\/a-Si tunnel\u00f6verg\u00e5ngsfrontkontakter utan att offra ledningsf\u00f6rm\u00e5ga f\u00f6r passivering; n\u00e5got som hade begr\u00e4nsat tidigare f\u00f6rs\u00f6k att g\u00f6ra effektiva SiC-solceller med n-typ intrinsic a-Si eller poly-Si som tunneloxidpassiveringsskikt12-13.<\/p>\n<h2>Kemisk best\u00e4ndighet<\/h2>\n<p>Kiselkarbid har en \u00f6verl\u00e4gsen kemisk best\u00e4ndighet och t\u00e5l \u00e4ven h\u00f6ga temperaturer utan att f\u00f6rs\u00e4mras eller spricka under tryck. Dessutom g\u00f6r dess motst\u00e5ndskraft mot syror, lut och andra kemikalier det till ett idealiskt material f\u00f6r industriella till\u00e4mpningar.<\/p>\n<p>Kiselkarbid kan ocks\u00e5 anv\u00e4ndas som ett f\u00f6rst\u00e4rkande material i kompositmaterial f\u00f6r att f\u00f6rb\u00e4ttra deras mekaniska egenskaper, s\u00e4rskilt h\u00e5llfasthet, elasticitetsmodul och v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga. N\u00e4r kiselkarbid tills\u00e4tts i plast \u00f6kar det h\u00e5llfastheten, elasticitetsmodulen och v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan samtidigt som slitstyrkan \u00f6kar - till exempel \u00f6kar PEEK:s b\u00f6jh\u00e5llfasthet tv\u00e5 g\u00e5nger vid normala temperaturer om man tills\u00e4tter 15% kiselkarbidwhiskers! Kiselkarbid kan ocks\u00e5 tills\u00e4ttas i keramer f\u00f6r att st\u00e4rka dem samt \u00f6ka h\u00e5rdheten, duktiliteten och slitstyrkan.<\/p>\n<p>Omkristalliserad a-SiC anv\u00e4nds ofta f\u00f6r energibesparande ugnsm\u00f6bler p\u00e5 grund av dess \u00f6verl\u00e4gsna korrosionsbest\u00e4ndighet mot sm\u00e4lt st\u00e5l, koks slagg och koks; motst\u00e5ndskraft mot termisk chock; keramisk industri ugn tegelproduktion; samt \u00e4r l\u00e4mplig f\u00f6r anv\u00e4ndning som sm\u00e4ltverk foder, masugn mage foder och koks torn foder applikationer samt i stor utstr\u00e4ckning anv\u00e4nds som eldfasta verktyg, h\u00f6gv\u00e4rdiga eldfasta material, fin keramik eller till och med som verktyg och slipmedel.<\/p>\n<p>Personal som arbetar med denna produkt m\u00e5ste vidta \u00e5tg\u00e4rder f\u00f6r att f\u00f6rhindra inandning av damm. Inandning av f\u00f6r mycket damm kan orsaka lungsjukdomar; d\u00e4rf\u00f6r \u00e4r det absolut n\u00f6dv\u00e4ndigt att arbetarna anv\u00e4nder l\u00e4mplig s\u00e4kerhetsutrustning och f\u00f6ljer alla procedurer korrekt.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>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&hellip;&nbsp;<a href=\"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/what-makes-silicon-carbide-transparent\/\" class=\"\" rel=\"bookmark\">L\u00e4s mer \"<span class=\"screen-reader-text\">Vad g\u00f6r kiselkarbid 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\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/156","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=156"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/156\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":157,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/156\/revisions\/157"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=156"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=156"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=156"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}