随着电动汽车以及其他系统的增长,碳化硅(SiC)功率半导体市场正在经历需求的突然激增。这便是SiC的用武之地。基于氮化镓(GaN)的功率半导体也正在出现。GaN和SiC都是宽带隙技术。硅的带隙为1.1 eV。 相比之下,SiC的带隙为3.3 eV,GaN的带隙为3.4 eV。SiC是一种基于硅和碳的复合半导体材料。在生产流程中,专门的SiC衬底被开发出来,然后在晶圆厂中进行加工,得到基于SiC的功率半导体。许多基于SiC的功率半导体和竞争技术都是专门用晶体管,它们可以在高电压下开关器件的电流。它们用于电力电子领域,可以实现系统中电力的转换和控制。 碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。普陀区碳化硅批发公司
碳化硅在半导体产业的应用:碳化硅半导体产业链主要包括碳化硅高纯粉料、单晶衬底、外延片、功率器件、模块封装和终端应用等环节。单晶衬底是半导体的支撑材料、导电材料和外延生长基片。目前,SiC单晶生长方法有物理的气相传输法(PVT法)、液相法(LPE法)、高温化学气相沉积法(HTCVD法)等。碳化硅外延片,是指在碳化硅衬底上生长了一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶薄膜(外延层)的碳化硅片。实际应用中,宽禁带半导体器件几乎都做在外延层上,碳化硅晶片本身只作为衬底,包括GaN外延层的衬底。碳化硅高纯粉料是采用PVT法生长碳化硅单晶的原料,其产品纯度直接影响碳化硅单晶的生长质量以及电学性能。采用碳化硅材料制造的宽禁带功率器件,具有耐高温、高频、高效的特性。按照器件工作形式,SiC功率器件主要包括功率二极管和功率开关管。普陀区碳化硅批发公司粘土的质量好坏与碳化硅质量的关联度是非常大的。
我们在选择碳化硅的时候在关注碳化硅的化学成分和颗粒度的集中度之外更好的方法就是要关注碳化硅的外部形态,这也是我们简单、实效的辨别碳化硅的优劣的手段。我们在关注同一指标的不同两种碳化硅的时候我们可以用肉眼来观察碳化硅的开放或闭合的多孔外形,多孔外形的均匀、大小。孔隙度越高的碳化硅他的表面积就越大,表面积越大,碳化硅接触铁水的面积也就越多,这样就可以增快碳化硅的熔融速度,提高我们的生产效率,也能够更好的降低因没有分解而造成渣孔的风险。我们还可以持续关注使用碳化硅的体积密度,体积密度保证了产品粒度均匀、成分均匀的稳定;碳化硅的体积密度越是均衡,碳化硅产品的实用性就越稳定。
中国碳化硅出口市场以亚洲和北美洲为主,出口份额分别占到全球出口份额的70.25%和23.76%,共出口到59个国别和地区,比2011年增加了6个。出口数量在千吨以上的国别和地区依次为日本、美国、韩国、、泰国、新加坡、印度、土耳其、墨西哥和德国,这10个国家和地区的合计出口数量为15.26万吨,占出口总量的92.64%。其中位列前四名的国别和地区出口数量占比分别为30.55%、23.25%、15.5%和13.63%,四个国别和地区的出口量之和占出口总量的82.93%。除韩国出口数量同比增长85.5%外,土耳其和德国的数量同比增长引人注目,但主销国别和地区数量同比还是有较大程度下滑,其中对日本和美国的出口数量下滑幅度均达约40%。纯碳化硅是属于无色透明的晶体。
与传统硅基器件相比,SiC的击穿场强是传统硅基器件的10倍,导热系数是传统硅基器件的3倍,非常适合于高压应用,如电源、太阳能逆变器、火车和风力涡轮机。另外,SiC还用于制造LED。碳化硅材料各项指标均优于硅,其禁带宽度几乎是硅的3倍,理论工作温度可达600℃,远高于硅器件工作温度。技术成熟度较高,应用潜力较大。碳化硅器件具有更低的导通电阻。在低击穿电压 (约 50V 下),碳化硅器件的比导通 电阻只有 1.12uΩ,是硅同类器件的约 1/100。在高击穿电压 (约 5kV 下),比导通电 阻提高到 25.9mΩ, 却是硅同类器件的约 1/300。 更低的导通电阻使得碳化硅电力电子器件具有更小的导通损耗,从而能获得更高的整机效率。碳化硅便于控制化学成分,提高钢的质量。普陀区碳化硅批发公司
碳化硅作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。普陀区碳化硅批发公司
碳化硅的生产工艺流程: 采用锤式破碎机对石油焦进行破碎,破碎到工艺要求的粒径。 配料与混料是按照规定配方进行称量和混匀的过程。本项目配料采用平台,混料采用混凝土搅拌机,按照工艺要求对石油焦和石英砂进行配料、混料作业。电炉准备是把上次用过的炉重新修整、整理,以再次投入使用。作业内容包括洁理炉底料,修整电极,清理炉墙并修补,去装力、1挡,检查、排除炉的其他缺陷。装炉是按照规定的炉料类别、部位、尺寸往炉内装填反应料、保温料、炉芯材料,并砌版筑具有保温和盛料作用的熔炼炉侧墙。冶炼炉与变压器接通之后即可送电。送电开始15min投以明火,点燃CO,冶炼过程持续170h。冷却,冶炼炉停炉之后进行自然冷却,然后进行扒炉,继续进行自然冷却。出炉分级,出炉分级是从炉上取下结晶块、石墨,并把一级品、二级品、石墨等物分开的过程。本项目出炉分级采用炉外分级法,人工劈开结晶筒,将成块状的结晶筒运往权分级场,进行人工分级。普陀区碳化硅批发公司