سلیکن کاربائیڈ کیا ہے؟

جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے، سلکان کاربائیڈ تیسری نسل کا ایک اہم سیمی کنڈکٹر مواد ہے، جو Si اور C پر مشتمل ایک مرکب ہے۔ ان دونوں عناصر کے اس امتزاج کے نتیجے میں ایک مضبوط ٹیٹراہیڈرل ڈھانچہ بنتا ہے، جس سے اسے بے شمار فوائد اور وسیع اطلاق کے امکانات ملتے ہیں، خاص طور پر پاور الیکٹرانکس اور نئی توانائی کے شعبوں میں۔

بلاشبہ، SiC مواد ایک Si ایٹم اور ایک C ایٹم کے واحد ٹیٹراہیڈرون پر مشتمل نہیں ہے، بلکہ لاتعداد Si اور C ایٹموں پر مشتمل ہے۔ سی اور سی ایٹموں کی ایک بڑی تعداد غیر متزلزل ڈبل ایٹم پرتیں تشکیل دیتی ہے (سی ایٹم کی ایک پرت اور سی ایٹم کی ایک پرت)، اور متعدد ڈبل ایٹم پرتیں ایس آئی سی کرسٹل بنانے کے لیے اسٹیک ہوتی ہیں۔ Si-C ڈبل جوہری تہوں کے اسٹیکنگ کے عمل کے دوران ہونے والی متواتر تبدیلیوں کی وجہ سے، اس وقت 200 سے زیادہ مختلف کرسٹل ڈھانچے ہیں جن میں الگ الگ انتظامات ہیں۔ فی الحال، عملی ایپلی کیشنز میں سب سے عام کرسٹل شکلیں 3C-SiC، 4H-SiC، اور 6H-SiC ہیں۔

سلکان کاربائیڈ کرسٹل کے فوائد:

(1) مکینیکل پراپرٹیز

سلکان کاربائیڈ کرسٹل انتہائی سختی اور پہننے کی اچھی مزاحمت کے حامل ہیں، جو کہ ہیرے کے بعد اب تک پایا جانے والا دوسرا سخت ترین کرسٹل ہے۔ اپنی بہترین مکینیکل خصوصیات کی وجہ سے، پاؤڈرڈ سلکان کاربائیڈ اکثر کاٹنے یا پالش کرنے کی صنعت میں استعمال ہوتا ہے، اور کچھ ورک پیسز پر پہننے کے لیے مزاحم کوٹنگز بھی سلکان کاربائیڈ کوٹنگز کا استعمال کرتی ہیں- مثال کے طور پر، شیڈونگ جنگی جہاز کے ڈیک پر لباس مزاحم کوٹنگ سلکان کاربائیڈ سے بنی ہے۔

(2) تھرمل پراپرٹیز

سلکان کاربائیڈ کی تھرمل چالکتا روایتی سیمی کنڈکٹر Si سے 3 گنا اور GaAs سے 8 گنا زیادہ ہے۔ سلیکون کاربائیڈ سے بنی ڈیوائسز پیدا ہونے والی گرمی کو تیزی سے ختم کر سکتی ہیں، اس لیے سلیکون کاربائیڈ ڈیوائسز کی گرمی کی کھپت کے حالات میں نسبتاً ڈھیلے تقاضے ہوتے ہیں اور یہ ہائی پاور ڈیوائسز بنانے کے لیے زیادہ موزوں ہوتے ہیں۔ سلیکون کاربائیڈ میں بھی مستحکم تھرموڈینامک خصوصیات ہیں: عام دباؤ میں، یہ بغیر پگھلائے اعلی درجہ حرارت پر براہ راست Si اور C بخارات میں گل جاتی ہے۔

(3) کیمیائی خواص

سلیکن کاربائیڈ میں مستحکم کیمیائی خصوصیات اور بہترین سنکنرن مزاحمت ہے۔ یہ کمرے کے درجہ حرارت پر کسی بھی معروف تیزاب کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا ہے۔ جب سلکان کاربائیڈ کو ہوا میں لمبے عرصے تک رکھا جاتا ہے، تو اس کی سطح پر ایک گھنی SiO2 پتلی تہہ آہستہ آہستہ بن جائے گی، جو مزید آکسیڈیشن رد عمل کو روکتی ہے۔

(4) الیکٹریکل پراپرٹیز

وائڈ بینڈ گیپ سیمی کنڈکٹرز کے نمائندہ مواد کے طور پر، 6H-SiC اور 4H-SiC کی بینڈ گیپ چوڑائی بالترتیب 3.0 eV اور 3.2 eV ہیں، جو Si کے 3 گنا اور GaAs سے 2 گنا ہیں۔ سلکان کاربائیڈ سے بنے سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز میں رساو کا کرنٹ چھوٹا ہوتا ہے اور بریک ڈاؤن کا بڑا فیلڈ ہوتا ہے، اس لیے سلکان کاربائیڈ کو ہائی پاور ڈیوائسز کے لیے ایک مثالی مواد سمجھا جاتا ہے۔ سلکان کاربائیڈ کی سیر شدہ الیکٹران کی نقل و حرکت بھی Si کے مقابلے میں 2 گنا زیادہ ہے، جس سے یہ اعلی تعدد والے آلات کی تیاری میں واضح فوائد فراہم کرتا ہے۔

(5) آپٹیکل پراپرٹیز

اس کے وسیع بینڈ گیپ کی وجہ سے، ان ڈوپڈ سلکان کاربائیڈ کرسٹل بے رنگ اور شفاف ہوتے ہیں۔ ڈوپڈ سلکان کاربائیڈ کرسٹل اپنی خصوصیات میں فرق کی وجہ سے مختلف رنگ دکھاتے ہیں۔ مثال کے طور پر، N کے ساتھ ڈوپنگ کے بعد، 6H-SiC سبز نظر آتا ہے، 4H-SiC بھورا، اور 15R-SiC پیلا دکھائی دیتا ہے۔ Al کے ساتھ ڈوپنگ 4H-SiC کو نیلے رنگ کا بنا دیتا ہے۔ پولی ٹائپ کا تعین کرنے کے لیے رنگ کا مشاہدہ کرنا سلکان کاربائیڈ پولی ٹائپس کو الگ کرنے کا ایک بدیہی طریقہ ہے۔

سیمیکوریکس پیشکش کرتا ہے۔سلکان کاربائیڈ سبسٹریٹسمختلف سائز اور درجات میں۔ براہ کرم کسی بھی سوال یا مزید تفصیلات کے لیے ہم سے بلا جھجھک رابطہ کریں۔

ٹیلی فون: +86-13567891907

ای میل: sales@semicorex.com