โลหะผสมซิลิคอนคาร์บอน: ภาพรวมทางเทคนิคและแอปพลิเคชันขั้นสูง

1.1 โครงสร้างอะตอมและพันธะ

โลหะผสมซิลิคอนคาร์บอนแสดงการกำหนดค่าพันธะหลักสามแบบ:

พันธบัตรโควาเลนต์ Si-C (เด่นใน SIC, ความยาวพันธะ ~ 1.89 Å)

พันธบัตรโลหะ Si-Si (ในเฟสที่อุดมด้วยซิลิคอน)

SP²/SP³พันธบัตร CC แบบไฮบริด (GRAPHITIC/AMORPHOUS คาร์บอน)

โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์แสดง:

sic bandgap: 2. 3-3. 3 ev (แตกต่างกันตาม polytype)

ฟังก์ชั่นการทำงาน: 4. 5-5. 1 eV (สำหรับแอปพลิเคชันเซมิคอนดักเตอร์)

1.2 คุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์

พารามิเตอร์ทางอุณหพลศาสตร์ที่สำคัญ:

การพิจารณาไดอะแกรมเฟส:

ระบบไบนารี SI-C แสดง Eutectic ที่ 1414 องศา (ด้าน Si-Rich)

SiC stability range: >1700 องศาที่ความดันมาตรฐาน

2.1 วิธีการสังเคราะห์ที่มีความบริสุทธิ์สูง

กระบวนการ ACHESON (อุตสาหกรรม SIC):

ปฏิกิริยา: sio₂ + 3 c → -sic + 2 co (1900-2500 องศา)

ผลิตภัณฑ์: hexagonal -sic (6h, 4h polytypes)

การควบคุมความบริสุทธิ์:<50 ppm metallic contaminants

การสะสมไอสารเคมี (เกรดอิเล็กทรอนิกส์):

สารตั้งต้น: sih₄ + c₃h₈ที่ 1200-1600 องศา

อัตราการเติบโต: 5-50 μm/hr

ความหนาแน่นของข้อบกพร่อง:<10³ cm⁻² for epitaxial layers

2.2 วิธีการโครงสร้างนาโน

Core-Shell Si@C anode วัสดุ:

สถาปัตยกรรม: 50-200 nm si cores ด้วย 5-20 nm การเคลือบคาร์บอน

Capacity retention: >80% หลังจาก 500 รอบ (เทียบกับ 20% สำหรับ Bare Si)

การประดิษฐ์:

RF สปัตเตอร์ของ SI

การห่อหุ้มคาร์บอน CVD

การทำงานของพื้นผิวพลาสมา

นั่งร้าน 3 มิติ:

รูพรุน: 60-80% (ขนาดรูพรุน 50-500 nm)

พื้นที่ผิวเฉพาะ: 300-800 m²/g

การประดิษฐ์:

การแกะสลักแบบแม่แบบช่วย

การหล่อแช่แข็ง

การเผาเลเซอร์แบบเลือก

ป้ายกำกับยอดนิยม: โลหะผสมซิลิคอนคาร์บอน: ภาพรวมทางเทคนิคและแอพพลิเคชั่นขั้นสูง, โลหะผสมซิลิคอน-คาร์บอนจีน: ภาพรวมทางเทคนิคและผู้ผลิตแอปพลิเคชันขั้นสูง, ซัพพลายเออร์, โรงงาน