{"id":690,"date":"2025-01-01T02:19:51","date_gmt":"2025-01-01T02:19:51","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideplate.net\/?p=690"},"modified":"2025-01-01T02:19:51","modified_gmt":"2025-01-01T02:19:51","slug":"kiselkarbid-transparent","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/silicon-carbide-transparent\/","title":{"rendered":"Kiselkarbid Transparent"},"content":{"rendered":"<p>Kiselkarbid, mer allm\u00e4nt kallat \"karborundum\", f\u00f6rekommer naturligt som det s\u00e4llsynta mineralet moissanit men har massproducerats sedan 1893. Kiselkarbid \u00e4r en halvledare med brett bandgap och har m\u00e5nga industriella anv\u00e4ndningsomr\u00e5den, bland annat som slipmedel och som basmaterial f\u00f6r keramiska plattor som anv\u00e4nds i skotts\u00e4kra v\u00e4star.<\/p>\n<p>Ren SiC \u00e4r f\u00e4rgl\u00f6s, men industriproduktionen inneh\u00e5ller vanligtvis f\u00f6roreningar som \u00e4ndrar dess nyans till gula till svarta nyanser. Det finns tv\u00e5 kristallstrukturer av SiC som \u00e4r tillg\u00e4ngliga f\u00f6r produktion: hexagonal a-SiC och kubisk b-SiC.<\/p>\n<h2>\u00d6ppenhet<\/h2>\n<p>Kiselkarbid, \u00e4ven kallad korund eller karborundum, \u00e4r en extremt h\u00e5rd och h\u00e5llbar kemisk f\u00f6rening som best\u00e5r av kisel och kol. Den finns naturligt i mineralfyndigheter av moissanit, men massproduktion m\u00f6jligg\u00f6r massanv\u00e4ndning som pulver eller kristaller f\u00f6r anv\u00e4ndning som slipmedel eller keramiska plattor som anv\u00e4nds i skotts\u00e4kra v\u00e4star som skotts\u00e4kra skyddsplattor; dessutom ing\u00e5r den ofta som en del av glaskeramiska blandningar som anv\u00e4nds f\u00f6r moderna lapidartekniker.<\/p>\n<p>Eftersom glas \u00e4r transparent och har l\u00e5g v\u00e4rmeutvidgning \u00e4r det ett idealiskt substrat f\u00f6r att odla grafen. Det finns olika metoder f\u00f6r att producera detta h\u00f6gkvalitativa grafenmaterial, men CCS (Confinement Controlled Sublimation) \u00e4r fortfarande det b\u00e4sta valet.<\/p>\n<p>Rekombination i diffusa emitteromr\u00e5den och vid \u00f6verg\u00e5ngen mellan metallelektroder och kiselabsorbenter \u00e4r vanligtvis det som f\u00f6rs\u00e4mrar verkningsgraden hos de flesta kristallina kiselsolceller och begr\u00e4nsar deras prestanda. Passiverande kontakter \u00f6kar effektiviteten genom att mildra dessa effekter, men det \u00e4r fortfarande en utmaning att samtidigt optimera ledningsf\u00f6rm\u00e5ga, defektpassivering och optisk transparens. En dubbelskiktspassiveringsstruktur av mc-SiC:Hn kan \u00f6vervinna avv\u00e4gningar mellan transparenta frontkontakter f\u00f6r atomchips och h\u00f6g prestanda, vilket ger transparenta frontkontakter med utm\u00e4rkta resultat. De tillverkade proverna uppvisar reflektansspektra som st\u00e4mmer v\u00e4l \u00f6verens med simuleringsresultaten fr\u00e5n b\u00e5de TCAD och OPAL2. Detta \u00e4r lovande f\u00f6r att skapa h\u00f6geffektiva SiC-celler med hj\u00e4lp av denna teknik.<\/p>\n<h2>H\u00f6g v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga<\/h2>\n<p>Kiselkarbid \u00e4r ett industriellt keramiskt material som \u00e4r k\u00e4nt f\u00f6r sin styrka och elasticitet. Med en utm\u00e4rkt brottseghet p\u00e5 6,8 MPa m0,5 och Youngs modul p\u00e5 440 GPa som visar p\u00e5 dess styvhet och sp\u00e4nningsbest\u00e4ndighet. H\u00e5rdheten p\u00e5 32 GPa g\u00f6r det dessutom till ett av de h\u00e5rdaste material som finns och g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r applikationer som kr\u00e4ver robusta material i tuffa milj\u00f6er.<\/p>\n<p>Kiselkarbid (SiC) \u00e4r en extremt h\u00e5llbar f\u00f6rening som best\u00e5r av kisel och kol som \u00e4r sammanbundna med starka kovalenta bindningar, vilket g\u00f6r det till ett exceptionellt l\u00e5nglivat material. SiC:s breda energibandsgap - tre g\u00e5nger st\u00f6rre \u00e4n kisels - g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r elektronikapplikationer vid h\u00f6ga temperaturer; dessutom f\u00f6rhindrar dess f\u00f6rm\u00e5ga att motst\u00e5 sp\u00e4nningsgradienter eller elektriska f\u00e4lt som \u00e4r \u00e5tta g\u00e5nger st\u00f6rre \u00e4n Si eller GaAs att det bryts ned och drabbas av lavinartad nedbrytning.<\/p>\n<p>Kiselkarbid har inte bara \u00f6verl\u00e4gsna mekaniska egenskaper, utan \u00e4r ocks\u00e5 mycket kemiskt stabilt - n\u00e5got som \u00e4r viktigt i m\u00e5nga milj\u00f6er som arbetar under extrema f\u00f6rh\u00e5llanden eftersom det skyddar komponenterna fr\u00e5n nedbrytning. Dessutom g\u00f6r dess h\u00e5llbarhet att den klarar h\u00f6ga temperaturer utan att drabbas av kemiska reaktioner som skulle kunna \u00e4ventyra funktionaliteten eller s\u00e4kerheten.<\/p>\n<h2>L\u00e5g v\u00e4rmeutvidgningskoefficient<\/h2>\n<p>Kiselkarbid \u00e4r ett extremt stabilt keramiskt material med l\u00e5g v\u00e4rmeutvidgningskoefficient, vilket g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r medicinska till\u00e4mpningar, bland annat endoskopi och ballongkatetrar som anv\u00e4nds f\u00f6r att behandla matsm\u00e4ltnings- och hj\u00e4rt-k\u00e4rlsjukdomar. Tyv\u00e4rr har dagens endoskopisystem sv\u00e5rt att uppfylla kraven p\u00e5 biokompatibilitet och s\u00e4kerhet.<\/p>\n<p>En ny transparent film av kiselkarbid har utvecklats f\u00f6r att m\u00f6ta dessa utmaningar. Filmerna framst\u00e4lldes med hj\u00e4lp av pulslaserablation p\u00e5 Si(100)-substrat och gl\u00f6dgades och etsades sedan f\u00f6r att producera transparent kristallin SiC-film vars morfologi kunde karakteriseras med hj\u00e4lp av r\u00f6ntgendiffraktion med gl\u00e4nsande vinkel och fasanalystekniker.<\/p>\n<p>I motsats till konventionella RTP-waferb\u00e4rare tillverkade av antingen CVD-kiselkarbid eller grafit belagd med kiselkarbid, har denna komposit RTP-waferb\u00e4rare en por\u00f6s omvandlad grafit-SiC-matris fylld med rent kisel. Denna unika mikrostruktur skapar en h\u00f6gh\u00e5llfast, termisk chockresistent och h\u00f6gren kiseliserad kiselkarbidkomposit (3C-SiC). Dessutom har denna komposit l\u00e5ga t\u00f6jningslinjers andningsf\u00f6rh\u00e5llanden, vilket \u00e4r n\u00f6dv\u00e4ndigt f\u00f6r stabilitet vid h\u00f6ga temperaturer.<\/p>\n<h2>H\u00f6g h\u00e5rdhet<\/h2>\n<p>Kiselkarbid ligger p\u00e5 tredje plats bland h\u00e5rda material p\u00e5 Mohs skala med en Mohs-h\u00e5rdhet p\u00e5 13, efter diamant och borkarbid. P\u00e5 grund av sin h\u00e5rdhet erbjuder kiselkarbid utm\u00e4rkt slitstyrka mot mekanisk p\u00e5frestning utan deformation eller brott; dessutom \u00e4r den mycket stabil under v\u00e4rme eller h\u00f6gsp\u00e4nningsstr\u00f6mmar.<\/p>\n<p>SiC-substrat utg\u00f6r en idealisk plattform f\u00f6r tillverkning av elektronikenheter som arbetar i tuffa driftsmilj\u00f6er, vilket g\u00f6r dem l\u00e4mpliga f\u00f6r halvledartillverkning och design av avancerade fordonskomponenter. Deras stabilitet g\u00f6r dem ocks\u00e5 l\u00e4mpliga f\u00f6r anv\u00e4ndning i applikationer som omfattar halvledarproduktion samt fordonsapplikationer med h\u00f6ga temperaturer som h\u00f6gpresterande komponenter. Kiselkarbidens kemiska resistens g\u00f6r att den f\u00f6rblir h\u00e5llbar \u00e4ven under extrema temperaturer utan att f\u00f6rs\u00e4mras med tiden, vilket ger upphov till olika till\u00e4mpningar, inklusive halvledarproduktion och design av fordonskomponenter.<\/p>\n<p>Kiselkarbidens h\u00f6ga h\u00e5rdhet g\u00f6r det till ett l\u00e4mpligt material f\u00f6r slipning och honing av cylinderfoder, liksom f\u00f6r material med l\u00e5g dragh\u00e5llfasthet som glas och keramik. Dessutom g\u00f6r dess styvhet, l\u00e5ga v\u00e4rmeutvidgningskoefficient och h\u00f6ga genomskinlighet det till ett eftertraktat spegelmaterial f\u00f6r astronomiska teleskop med sitt reflektionsindex p\u00e5 ca 1,8 som \u00e4r mer genomskinligt \u00e4n glas eller de flesta metaller.<\/p>\n<h2>H\u00f6g h\u00e5llfasthet<\/h2>\n<p>Kiselkarbid (SiC) \u00e4r ett av de h\u00e5rdaste keramiska materialen. Det \u00e4r extremt motst\u00e5ndskraftigt mot korrosion, n\u00f6tning och erosion och har utm\u00e4rkt v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga och l\u00e5ga v\u00e4rmeutvidgningstal, vilket g\u00f6r det till ett utm\u00e4rkt byggnadsmaterial. SiC:s neutronabsorberande f\u00f6rm\u00e5ga och str\u00e5lningsresistens g\u00f6r det dessutom popul\u00e4rt att anv\u00e4nda som pellets i k\u00e4rnreaktorer p\u00e5 grund av dess neutronabsorberande f\u00f6rm\u00e5ga.<\/p>\n<p>Det finns olika polymorfer av SiC, d\u00e4r alfa-SiC \u00e4r en av de mest anv\u00e4nda. P\u00e5 grund av sin hexagonala wurtzitkristallstruktur och exceptionella stabilitet i milj\u00f6er med h\u00f6ga temperaturer anv\u00e4nds alfa-SiC ofta i applikationer som kr\u00e4ver stabilitet, t.ex. kraftelektronik, solcellsenergiproduktion och 5G-kommunikationsenheter.<\/p>\n<p>Kiselkarbid har f\u00f6rdelen att vara b\u00e5de n\u00f6tnings- och korrosionsbest\u00e4ndigt, vilket g\u00f6r det till ett attraktivt materialval f\u00f6r 3D-printing, ballistik, kemisk produktion, r\u00f6rsystem f\u00f6r transport av v\u00e4tskor och kr\u00e4vande f\u00f6rh\u00e5llanden inom papperstillverkning som munstycken i kvarnar, expanderare och extruderare. Kiselkarbid har dessutom en utm\u00e4rkt temperaturbest\u00e4ndighet - \u00e4nda upp till 1.400 grader Celsius! F\u00f6rutom dess korrosions- och n\u00f6tningsbest\u00e4ndiga egenskaper.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide, more commonly referred to as &#8220;carborundum,&#8221; occurs naturally as the rare mineral moissanite but has been mass produced since 1893. A wide bandgap semiconductor, silicon carbide has numerous industrial uses including as an abrasive and as a base material for ceramic plates used in bulletproof vests. Pure SiC is colorless; however, industrial production&hellip;&nbsp;<a href=\"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/silicon-carbide-transparent\/\" class=\"\" rel=\"bookmark\">L\u00e4s mer \"<span class=\"screen-reader-text\">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-690","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/690","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=690"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/690\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":691,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/690\/revisions\/691"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=690"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=690"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=690"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}