Základné charakteristiky
1.1 atómová štruktúra a väzba
Zliatiny kremíka-uhlíka vykazujú tri konfigurácie primárnych väzieb:
Kovalentné väzby Si-C (prevládajúce v SIC, dĺžka väzby ~ 1,89 Á)
Kovové väzby Si-Si (vo fázach bohatých na kremík)
hybridizované CC väzby SP2/sp³ (Graphitic/Amorfné uhlíkové oblasti)
Elektronická štruktúra ukazuje:
SIC Bandgap: 2. 3-3. 3 eV (líši sa podľa polytype)
Pracovná funkcia: 4. 5-5. 1 ev (pre polovodičové aplikácie)
1.2 termodynamické vlastnosti
Kľúčové termodynamické parametre:
| Majetok | Rozsah hodnoty |
|---|---|
| Bod topenia (sic) | 2730 stupňov (rozkladá) |
| Špecifické teplo (25 stupňov) | 0.67-1.25 J/g·K |
| Tepelná vodivosť | 120-490 W/m·K |
| CTE (25-1000) | 4.0-5.6 × 10⁻⁶/K |
Úvahy o fázovom diagrame:
Binárny systém SI-C vykazuje eutektický na 1414 stupňa (strana bohatá na si)
SiC stability range: >1700 stupňov pri štandardnom tlaku
Pokročilé výrobné techniky
2.1 Metódy syntézy s vysokou čistotou
Acheson Process (Industrial SIC):
Reakcia: Sio₂ + 3 C → -sic + 2 co (1900-2500)
Produkt: Hexagonal -SIC (6H, 4H polytypy)
Kontrola nečistôt:<50 ppm metallic contaminants
Chemické ukladanie pár (elektronický stupeň):
Prekurzory: Sih₄ + c₃h₈ pri 1200-1600 stupni
Rýchlosť rastu: 5-50 μm/h
Hustota defektov:<10³ cm⁻² for epitaxial layers
2.2 Nanoštruktúrujúce prístupy
Materiály Core-Shell Si@C:
Architektúra: 50-200 nm Si jadrá s 5-20 nm uhlíkovými povlakmi
Capacity retention: >80% po 500 cykloch (oproti 20% pre holé Si)
Výroba:
RF Sputtering of SI
Enkapsulácia uhlíka CVD
Funkcionalizácia povrchu plazmy
3D porézne lešenia:
Pórovosť: 60-80% (veľkosť pórov 50-500 nm)
Špecifická plocha povrchu: 300-800 m²/g
Výroba:
Leptania pomocou šablóny
Zmrazenie
Selektívny laserový spekanie
Populárne Tagy: Zliatina kremíka-uhlíka: Technický prehľad a pokročilé aplikácie, zliatiny kremíka-uhlíka: Technický prehľad a pokročilé výrobcovia aplikácií, dodávateľov, továreň