银芝麻重防腐涂料——山东金芝麻环保
第三代半导体材料,主要代表碳化硅和氮化相对于前两代半导体材料而言,在高温、高压、高频的工作环境下有着明显的优势。
碳化硅早在1842年就被发现了,直到1955年才开发出生长碳化硅晶体材料的方法,1987年商业化生产的的碳化硅才进入市场,21世纪后碳化硅的商业应用才算铺开。
与硅相比,碳化硅具有更高的禁带宽度
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银芝麻重防腐涂料——山东金芝麻环保
第三代半导体材料,主要代表碳化硅和氮化相对于前两代半导体材料而言,在高温、高压、高频的工作环境下有着明显的优势。
碳化硅早在1842年就被发现了,直到1955年才开发出生长碳化硅晶体材料的方法,1987年商业化生产的的碳化硅才进入市场,21世纪后碳化硅的商业应用才算铺开。
与硅相比,碳化硅具有更高的禁带宽度,禁带宽度越宽,临界击穿电压越大,高电压下可以减少所需器件数目。具有高饱和电子飘逸速度,制作的元件开关速度大约是硅的3-10倍,高压条件下能高频操作,所需的驱动功率小,电路能量损耗低。具有高热导率,可减少所需的冷却系统,也更适用于高功率场景下的使用,一般的硅半导体器件只能在100℃以下正常运行,器件虽然能在200℃以上工作,但是效率大大下降,而碳化硅的工作温度可达600℃,具有很强的耐热性。并且混合SIC器件体积更小,工作损耗的降低以及工作温度的上升使得集成度提高,体积减小。
除了用烧结法制造碳化硅制品以外,自从发明了热压烧结技术以后,碳化硅制品也可以用热压法制造,并且可以获得更优良的烧结性能。热压工艺是把坯料的成型和烧成结合为一个过程,即坯料在高温同时又在压力下一次成型并烧结。这种方法在冶金工业中用于粉末冶金已有数十年的历史,在特种耐火材料工业生产中已经逐步推广应用。采用热压成型烧结,可以缩短制造时间,降结温度,改善制品的显微结构,增加制品的致密度,提高材料的性能。选择适当的温度、压力和坯料粒度等热压工艺条件,就可达到优良的热压效果。热压工艺对难熔化合物的制造特别有用。热压用的模具因为既要经受1000℃以上的高温,并且还要在高温下承受数kN的压力,因此,对制造难熔化合物制品一般均用高强度石墨作模具。
讨论
通过试验可得,碳化硅涂层越薄,吸波能力越低;涂层中所含碳化硅含量越低,吸波能力越低。当涂层厚度与碳化硅含量达到标准时,涂层可承受 250℃高温。在 150℃环境中,厚度为 1mm 的碳化硅涂层吸收强度保持在 20dB 左右。
通过对比分析可知,碳化硅涂层的适吸波能力为1mm,碳化硅涂层的多波段吸收可以跨越不同厚度的涂层。随着碳化硅涂层厚度的减小,涂层吸收峰的峰位逐渐转为高频。
在一定范围内,吸收峰的峰位变化与碳化硅含量成正比,碳化硅含量增加,则吸收峰峰位向高频移动。相反,涂层厚度与吸收峰的峰位成反比,厚度增加,则吸收峰峰位移向低频段。当涂层厚度 1mm 时,碳化硅涂层的吸波性能佳。

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