실리콘 카바이드

Zhen An: 중국 내 선도적인 실리콘 카바이드 제조 업체

ZhenAn International Co., Limited. 중국 안양시에 위치하고 있으며, 금속산업 분야에서 30년 이상의 경험과 기술축적을 보유하고 있습니다.

 

현재 Zhenan은 안정적인 연간 생산량과 150,000미터톤의 판매량을 갖춘 야금 및 금속 재료를 위한 전자동 지능형 생산 라인을 운영하고 있습니다.

 

우리 공장은 약 30,000평방미터의 면적을 차지하며 안정적인 대규모 생산을 지원합니다.-

 

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당사의 품질 검사관은 각 제품 배치가 국제 표준을 충족하는지 확인하기 위해 각 링크의 품질을 엄격하게 통제합니다.

 

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ZhenAn 야금 재료 제품은 주조, 제강, 전기, 비철금속, 석유화학, 유리, 건축 자재 및 기타 분야에서 널리 사용되며 전 세계 80개 이상의 국가 및 지역으로 수출됩니다.

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실리콘 카바이드 소개

 

 

SiC라고도 알려진 탄화규소는 순수 실리콘과 순수 탄소로 구성된 반도체 기본 소재입니다. SiC에 질소나 인을 도핑하여 n-형 반도체를 형성하거나 베릴륨, 붕소, 알루미늄 또는 갈륨을 도핑하여 p-형 반도체를 형성할 수 있습니다. 탄화규소에는 다양한 종류와 순도가 존재하지만, 반도체-급 품질의 탄화규소는 지난 수십 년 동안에야 활용이 표면화되었습니다.

실리콘 카바이드의 특성

 

견고한 결정 구조
탄화규소는 가벼운 원소인 규소(Si)와 탄소(C)로 구성됩니다. 그것의 기본 빌딩 블록은 중앙에 있는 단일 실리콘 원자에 공유 결합된 사면체를 형성하는 4개의 탄소 원자의 결정입니다. SiC는 또한 다양한 상과 결정 구조에 존재하기 때문에 다형성을 나타냅니다.

 

높은 경도
탄화규소는 모스 경도 등급이 9로, 탄화붕소(9.5)와 다이아몬드(10) 다음으로 가장 단단한 재료입니다. SiC가 기계적 씰, 베어링 및 절삭 공구에 탁월한 소재로 선택되는 것은 이러한 명백한 특성 때문입니다.

 

고온-저항성
실리콘 카바이드의 고온 및 열 충격에 대한 저항성은 SiC가 내화 벽돌 및 기타 내화 재료 제조에 사용될 수 있도록 하는 특성입니다. 탄화규소의 분해는 2000도에서 시작됩니다.

 

전도도
SiC를 정제하면 그 거동은 전기 절연체의 거동을 나타냅니다. 그러나 불순물을 조절함으로써 탄화규소는 반도체의 전기적 특성을 나타낼 수 있습니다. 예를 들어, 도핑을 통해 다양한 양의 알루미늄을 도입하면 p-형 반도체가 생성됩니다. 일반적으로 산업용-등급 SiC의 순도는 약 98~99.5%입니다. 일반적인 불순물은 알루미늄, 철, 산소 및 유리 탄소입니다.

 

화학적 안정성
탄화규소는 산(염산, 황산, 불화수소산)이나 염기(농축 수산화나트륨)에 노출되거나 끓이는 경우에도 내식성이 높은 안정적이고 화학적으로 불활성인 물질입니다. 염소에서 반응하는 것으로 밝혀졌으나 900도 이상의 온도에서만 반응합니다. 실리콘 카바이드는 온도가 약 850도에 도달하면 공기 중에서 산화 반응을 시작하여 SiO2를 형성합니다.

실리콘 카바이드의 장점
碳化硅
黑碳化硅微粉
碳化硅98
绿碳化硅粉12#-90#

더 높은 온도 성능:SiC는 실리콘보다 훨씬 높은 온도(종종 최대 400°C, 잠재적으로 최대 800°C)에서 작동할 수 있으므로 심각한 성능 저하 없이 극한 조건을 처리할 수 있는 보다 효율적인 전자 장치를 만들 수 있습니다. 이 인상적인 기능은 SiC의 높은 열 전도성과 낮은 전하 캐리어 농도 덕분입니다. 높은 열 전도성은 SiC 트랜지스터가 동등한 실리콘 칩보다 훨씬 작은 방열판을 사용할 수 있거나 비슷한 방열판을 사용하고 훨씬 더 많은 열을 견딜 수 있다는 것을 의미합니다. 실온에서 전하 캐리어의 농도가 낮다는 것은 SiC가 열적으로 해방된 전자가 고유한 전하 캐리어에 추가되어 트랜지스터를 플러딩하고 "온" 위치(전도 상태)에 고정하기 전에 더 큰 전기 부하를 견딜 수 있음을 의미합니다.

 

더 높은 항복 전압:SiC는 실리콘보다 항복 전압이 약 8배 더 높습니다(~300kV/cm 대 2400kV/cm). 이는 예측할 수 없는 전도 동작과 잠재적으로 치명적인 오류가 발생하기 전에 더 높은 전압을 견딜 수 있음을 의미합니다.

 

더 작은 폼 팩터:이러한 장점은 실리콘에 비해 SiC의 더 높은 항복 전압과 열전도도에서 비롯됩니다. 실리콘과 실리콘 카바이드 트랜지스터가 각각 동일한 항복 전압을 견디도록 설계된다면 기존 실리콘 트랜지스터는 SiC 트랜지스터보다 훨씬 커야 합니다. 더 작은 SiC 트랜지스터는 더 큰 실리콘 트랜지스터보다 "온" 저항이 0.25~0.5%만큼 작을 수 있습니다. 이 속성을 통해 전력 손실이 더 낮고 보다 효율적이고 컴팩트한 전력 전자 시스템을 설계할 수 있습니다.

 

더 높은 스위칭 주파수:SiC 트랜지스터의 더 작은 폼 팩터와 그에 따른 더 높은 스위칭 주파수 덕분에 EV 배터리 충전에 사용되는 것과 같은 전력 변환기에 사용할 수 있는 더 가볍고 저렴한 인덕터 및 커패시터를 설계할 수 있습니다.

탄화규소는 어떻게 만들어지나요?
 

가장 간단한 탄화규소 제조 방법은 최대 섭씨 2500도의 고온에서 규사와 석탄과 같은 탄소를 녹이는 것입니다. 더 어둡고 일반적인 탄화규소 버전에는 철과 탄소 불순물이 포함되는 경우가 많지만 순수한 SiC 결정은 무색이며 탄화규소가 섭씨 2700도에서 승화할 때 형성됩니다. 일단 가열되면 이러한 결정은 Lely 방법으로 알려진 공정을 통해 더 낮은 온도에서 흑연에 침전됩니다.

Lely 방법

이 과정에서 화강암 도가니는 일반적으로 유도 방식을 통해 매우 높은 온도로 가열되어 탄화규소 분말을 승화시킵니다. 더 낮은 온도의 흑연 막대는 기체 혼합물에 매달려 있어 본질적으로 순수한 탄화규소가 침전되어 결정을 형성할 수 있습니다.

화학 기상 증착

또는 제조업체에서는 탄소- 기반 합성 공정과 반도체 산업에서 일반적으로 사용되는 화학 기상 증착을 사용하여 입방형 SiC를 성장시킵니다. 이 방법에서는 가스의 특수 화학적 혼합물이 진공 환경에 들어가 기판에 증착되기 전에 결합됩니다.
탄화규소 웨이퍼 생산의 두 가지 방법 모두 성공하려면 막대한 양의 에너지, 장비 및 지식이 필요합니다.

실리콘 카바이드의 용도는 무엇입니까?
 

군용 방탄복에 사용되는 탄화규소
탄화규소는 방탄복 제조에 사용됩니다. 이러한 목적으로 사용되는 이 화합물의 특성은 경도입니다. 총알과 기타 유해한 물체는 탄화규소가 형성하는 단단한 세라믹 블록과 싸워야 합니다. 총알은 세라믹 블록을 관통할 수 없습니다.

 

반도체에 사용되는 탄화규소
탄화규소는 도펀트를 첨가하면 반도체가 됩니다. 탄화규소에 붕소나 알루미늄 같은 불순물을 첨가하면 적합한 반도체가 됩니다. 반면, 탄화규소에 질소, 인 등의 불순물을 첨가하면 n-형 반도체가 됩니다.

 

연마재에 사용되는 탄화규소
탄화규소는 단단하기 때문에 일반적으로 연마제로 사용됩니다. 연삭휠, 절삭공구, 사포 제조에 사용됩니다. 탄화 규소 연마재는 일반적으로 유사한 품질의 다른 연마재보다 저렴합니다. 연마재는 강철, 알루미늄, 주철, 고무 등의 재료를 연마하는 데 사용됩니다.

 

전기자동차에 사용되는 탄화규소
실리콘 카바이드는 전기 자동차에 전력을 공급하기 위해 실리콘보다 더 나은 선택입니다. 탄화규소로 구동되는 전기 자동차는 매우 효율적이고 비용 효율적입니다.-

 

보석에 사용되는 탄화규소
구조적으로 다이아몬드와 유사하지만 다이아몬드보다 더 광택이 나고, 저렴하고, 내구성이 뛰어나고 가벼운 탄화규소는{0}}보석 산업에서 다이아몬드를 대체할 가치가 있는 재료입니다.

 

연료에 사용되는 탄화규소
다른 용도 외에도 탄화 규소는 연료로 사용됩니다. 이는 철강 제조의 연료로 사용되며 대부분의 다른 연료보다 더 순수한 강철을 생산합니다. 또한 이는 더 저렴하고 환경 친화적인-연료이기도 합니다.

 

LED에 사용되는 탄화규소
생산될 첫 번째 -발광 다이오드(LED) 세트는 탄화규소 기술을 사용하여 만들어졌습니다. 청색, 적색, 황색 LED를 제조하는데 사용되었다. LED는 텔레비전, 디스플레이 보드, 컴퓨터에 사용됩니다.

인증

 

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실리콘 카바이드의 일반적인 문제
 

Q: 전자 장치에 SiC를 적용하는 방법은 무엇입니까?

A: 실리콘 카바이드는 무엇보다도 실리콘에 사용할 수 있는 것보다 최대 10배 더 높은 고전압을 견딜 수 있는 능력 덕분에 전력 애플리케이션에 완벽하게 적합한 반도체입니다. 탄화규소 기반 반도체는 더 높은 열 전도성, 더 높은 전자 이동도 및 더 낮은 전력 손실을 제공합니다. SiC 다이오드와 트랜지스터는 신뢰성을 저하시키지 않고 더 높은 주파수와 온도에서도 작동할 수 있습니다. 쇼트키 다이오드 및 FET/MOSFET 트랜지스터와 같은 SiC 장치의 주요 응용 분야에는 컨버터, 인버터, 전원 공급 장치, 배터리 충전기 및 모터 제어 시스템이 포함됩니다.

Q: SiC가 전력 애플리케이션에서 Si를 능가하는 이유는 무엇입니까?

답변: 전자 제품에서 가장 널리 사용되는 반도체임에도 불구하고 실리콘은 특히 고전력 애플리케이션에서 몇 가지 한계를 보이기 시작했습니다.- 이러한 응용 분야의 관련 요소는 반도체가 제공하는 밴드갭 또는 에너지 갭입니다. 밴드갭이 높으면 사용되는 전자 장치는 더 작고, 더 빠르게, 더 안정적으로 작동할 수 있습니다. 또한 다른 반도체보다 더 높은 온도, 전압 및 주파수에서 작동할 수 있습니다. 실리콘의 밴드갭은 약 1.12eV인 반면, 실리콘 카바이드는 약 3.26eV로 거의 3배 더 큰 값을 갖습니다.

Q: 탄화규소 재료를 도핑하는 데 어떤 불순물이 사용됩니까?

답변: 순수한 형태의 탄화규소는 전기 절연체처럼 작용합니다. 불순물이나 도펀트를 적절히 첨가하면 SiC는 반도체처럼 작동할 수 있습니다. AP-형 반도체는 알루미늄, 붕소, 갈륨 등을 도핑하여 얻을 수 있고, 질소와 인 등의 불순물을 첨가하면 N-형 반도체가 됩니다. 탄화규소는 전압이나 적외선 복사 강도, 가시광선, 자외선과 같은 요인에 따라 특정 조건에서는 전기를 전도할 수 있지만 다른 조건에서는 전기를 전도할 수 없는 능력을 가지고 있습니다. 다른 재료와 달리 탄화규소는 광범위한 장치 제조에 필요한 P- 유형 및 N- 유형 영역을 제어할 수 있습니다. 이러한 이유로 SiC는 전력소자에 적합하고 실리콘의 한계를 극복할 수 있는 소재입니다.

Q: SiC 반도체는 어떻게 실리콘보다 더 나은 열 관리를 달성할 수 있습니까?

A: 또 다른 중요한 매개변수는 열전도율입니다. 이는 반도체가 발생하는 열을 어떻게 분산시킬 수 있는지를 나타내는 지표입니다. 반도체가 효과적으로 열을 발산할 수 없으면 장치가 견딜 수 있는 최대 작동 전압과 온도에 제한이 발생합니다. 이는 탄화규소가 실리콘보다 성능이 뛰어난 또 다른 영역입니다. 탄화규소의 열전도도는 실리콘이 제공하는 150W/m-K에 비해 1490W/m-K입니다.

Q: 탄화규소의 원료는 무엇입니까?

A: 주요 원료는 고온에서 반응시키는 SiO2와 C입니다. 톱밥과 소금(때때로)도 첨가하여 톱밥이 연소되고 기공을 형성하여 방출된 가스(고온에서)의 탈출을 촉진합니다. 약 40시간 동안 소성을 하고 냉각시킨 후 측벽을 제거합니다.

Q: 탄화규소는 어떻게 얻나요?

답변: 일반적으로 탄화규소는 Acheson 흑연 저항로에서 규사와 탄소를 고온으로 가열하는 Acheson 공정을 사용하여 생산됩니다. 이는 분말 공급원료로 사용되기 전에 분쇄 및 분쇄되어야 하는 미세한 분말 또는 결합된 덩어리로 형성될 수 있습니다.

Q: 탄화규소는 생산하기 어렵나요?

A: 탄화규소를 제조하는 가장 간단한 공정은 Acheson 흑연 전기 저항로에서 1,600도(2,910도 F)에서 2,500도(4,530도 F) 사이의 고온에서 규사와 탄소를 결합하는 것입니다.

Q: 탄화규소의 주요 용도는 무엇입니까?

A: 탄화규소는 내구성과 재료 가격이 상대적으로 저렴하기 때문에 현대 보석 세공에서 매우 인기 있는 연마재입니다. 그러므로 이는 미술 산업에 매우 중요합니다. 제조 산업에서 이 화합물은 경도 때문에 호닝, 연삭, 워터{2}}제트 절단 및 샌드블라스팅과 같은 여러 연마 가공 공정에 사용됩니다.

Q: 탄화규소는 물에 용해됩니까?

A: 탄화규소는 물에 녹지 않습니다. 그러나 용융된 알칼리(예: NaOH 및 KOH)와 용융된 철에는 용해됩니다. 탄화규소는 유기규소 화합물로 간주될 수 있습니다.

Q: 탄화규소가 전기를 전도할 수 있나요?

A: 네, 하지만 특정 조건에서는 그렇습니다.
순수한 형태의 탄화규소는 전기 절연체 역할을 합니다. 그러나 불순물이나 도핑제를 적절히 첨가하면 SiC는 필요한 저항성을 갖기 때문에 반도체 특성을 나타낼 수 있습니다.- 즉, 반도체로서 자유롭게 흐르는 전류를 허용하지도 않고{2}}완전히 밀어내지도 않습니다.

Q: 탄화규소는 어디서 얻나요?

A: 탄화규소(SiC) 또는 카보런덤은 고급 규사와 미세하게 분쇄된 탄소(석유 코크스)를 고온(1600~2500도)의 전기로에서 융합하여 제조된 합성 연마재입니다.

Q: 탄화규소는 다이아몬드보다 강합니까?

A: 탄화규소는 모스 경도가 9.5로 단단하며, 이는 세계에서 가장 단단한 다이아몬드에 이어 두 번째입니다. 또한, 탄화규소는 열전도율이 우수합니다. 그것은 일종의 반도체이며 고온에서 산화에 저항할 수 있습니다.

Q: 탄화규소는 무엇과 반응합니까?

A: SiC 분말은 탄소 및/또는 실리콘 분말과 혼합되어 모양을 만든 다음 고온에서 반응하여 자가 결합(Si+C가 입자를 결합하기 위해 SiC를 형성함), 질화물 결합(실리콘이 N2와 반응하여 Si3N4를 형성함) 또는 실리콘 결합(실리콘화 SiC) 탄화규소를 형성할 수 있습니다.

Q: SiC 결정에는 어떤 유형이 있나요?

A: SiC의 결정 구조는 입방체, 육각형, 능면체형입니다. SiC에 사용되는 표기 체계는 원자 적층 순서의 층 수와 다형의 결정 구조를 나타내는 문자(C는 입방체, H는 육각형, R은 능면체형)를 나타냅니다.

Q: 알파와 베타 실리콘 카바이드의 차이점은 무엇입니까?

A: 탄화규소의 두 가지 형태를 구별하는 것은 미세결정질 구조입니다. 베타 탄화 규소는 입방체 미세 결정 구조를 갖는 반면, 알파 결정질 탄화물은 구형 미세 결정 구조를 갖습니다.
우리는 고품질 맞춤형 서비스 제공을 전문으로 하는 중국의 전문 탄화규소 제조업체 및 공급업체입니다. 우리 공장에서 재고로 대량 실리콘 카바이드를 구입하거나 도매하는 것을 따뜻하게 환영합니다. 가격상담을 원하시면 연락주세요. Ferro Silicon을 사용한 배터리 제조, 표준 등급 Ferro Silicon, 광택 재료를위한 페로 팅

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