Le carbure de silicium (SiC) est un matériau utilisé dans diverses applications de l'industrie des semi-conducteurs.
Cela est dû à ses propriétés uniques, qui comprennent une large bande interdite, une conductivité thermique élevée, une grande mobilité des électrons et une force de champ électrique de rupture supérieure.
Ces caractéristiques font du SiC un matériau idéal pour les dispositifs semi-conducteurs de puissance.
Il répond aux limites des matériaux traditionnels tels que le silicium (Si) et l'arséniure de gallium (GaAs).
À quoi sert le carbure de silicium dans les semi-conducteurs ? 7 applications principales
1. Équipement de fabrication de semi-conducteurs
Le carbure de silicium est utilisé dans la fabrication de composants pour les équipements de fabrication de semi-conducteurs.
Ces composants comprennent les suscepteurs, les bagues collectrices, les goupilles de levage, les électrodes, les anneaux de focalisation et les revêtements de chambre.
Ils sont essentiels dans des processus tels que le traitement thermique rapide (RTP), la gravure au plasma, le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), l'épitaxie, l'implantation ionique, la lithographie et diverses méthodes de nettoyage.
L'utilisation du SiC dans ces applications est due à sa résistance aux températures élevées et aux environnements corrosifs.
2. Dispositifs à semi-conducteurs de puissance
Les propriétés du SiC en font un excellent matériau pour les dispositifs de puissance.
Ces dispositifs sont essentiels dans les applications exigeant un rendement et une densité de puissance élevés.
Les dispositifs de puissance en SiC, tels que les diodes et les transistors, peuvent fonctionner à des températures, des fréquences et des tensions plus élevées que leurs homologues en silicium.
Cette capacité est particulièrement utile dans les véhicules électriques, les systèmes d'énergie renouvelable et les moteurs industriels.
3. Céramiques conductrices
Les céramiques SiC peuvent être rendues conductrices, ce qui améliore leur usinabilité.
Cela permet l'usinage par décharge électrique.
Cela est particulièrement utile pour la fabrication de pièces en céramique SiC de grande taille ou de forme complexe.
Lorsque la résistivité des céramiques SiC est réduite à moins de 100Ω-cm, elles peuvent être usinées avec précision et rapidité.
Cela facilite la production de composants complexes.
4. Environnements corrosifs
L'excellente stabilité chimique et physique du SiC en fait un matériau idéal pour les composants exposés à des environnements corrosifs.
Il s'agit notamment des buses de désulfuration dans les centrales électriques et des composants des pompes chimiques.
Ces applications bénéficient de la résistance du SiC aux acides, aux alcalis et à d'autres milieux corrosifs.
Cela garantit un fonctionnement à long terme, sans entretien.
5. Applications à haute température
Le SiC est largement utilisé dans les applications à haute température.
Il s'agit notamment d'éléments chauffants électriques dans les fours industriels et de supports de cuisson dans les industries de la céramique et du verre.
Sa conductivité thermique élevée et sa résistance aux chocs thermiques en font un matériau adapté à ces environnements exigeants.
6. Défense et armée
Dans le secteur de la défense, les céramiques SiC sont utilisées comme blindage pare-balles.
Cela est dû à leur grande dureté et à leur légèreté.
Elles offrent une meilleure protection tout en étant plus légères que d'autres matériaux.
La mobilité et l'efficacité des équipements de protection s'en trouvent améliorées.
7. Résistance à l'usure
En raison de sa grande dureté, le SiC est utilisé dans les abrasifs et les composants résistants à l'usure.
Ces derniers comprennent les bagues d'étanchéité et les roulements.
Ces applications bénéficient du faible coefficient de frottement du SiC et de son excellente résistance à l'usure.
Cela garantit la durabilité et la longévité des pièces mécaniques.
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