Το SiC είναι μια δυαδική ένωση που σχηματίζεται από το στοιχείο Si και το στοιχείο C σε αναλογία 1: 1, δηλαδή, 50% πυρίτιο (Si) και 50% άνθρακα (C), και η βασική δομική μονάδα του είναι το τετράεδρο SI-C.
Για παράδειγμα, τα άτομα Si έχουν μεγάλη διάμετρο, ισοδύναμη με ένα μήλο, και τα άτομα C έχουν μικρή διάμετρο, ισοδύναμη με ένα πορτοκάλι,και ένας ίσος αριθμός πορτοκαλιών και μήλων στοιβάζονται μαζί για να σχηματίσουν έναν κρύσταλλο SiC.
Το SiC είναι μια δυαδική ένωση, στην οποία η απόσταση ατόμου του δεσμού Si-Si είναι 3,89 A, πώς να κατανοήσουμε αυτή την απόσταση;Προς το παρόν, η πιο εξαιρετική μηχανή λιθογραφίας στην αγορά έχει ακρίβεια λιθογραφίας 3nm, η οποία είναι μια απόσταση 30A, και η ακρίβεια λιθογραφίας είναι 8 φορές μεγαλύτερη από την ατομική απόσταση.
Η ενέργεια του δεσμού Si-Si είναι 310 kJ/mol, οπότε μπορείτε να καταλάβετε ότι η ενέργεια του δεσμού είναι η δύναμη που τραβά τα δύο αυτά άτομα μακριά, και όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια του δεσμού,Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που χρειάζεσαι για να χωρίσεις.
Ο ατομικός διαχωρισμός του δεσμού Si-C είναι 1,89 A και το μέγεθος της ενέργειας του δεσμού είναι 447 kJ/mol.
Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά ημιαγωγών με βάση το πυρίτιο, μπορεί να διαπιστωθεί από την ενέργεια δεσμού ότι οι χημικές ιδιότητες των υλικών ημιαγωγών με βάση το πυρίτιο είναι πιο σταθερές.
Μπορείτε να δείτε ότι οποιοδήποτε άτομο C συνδέεται με τα τέσσερα κοντινότερα άτομα Si, και αντιστρόφως, οποιοδήποτε άτομο Si συνδέεται με τα τέσσερα κοντινότερα άτομα C.
Η κρυστάλλινη δομή SiC μπορεί επίσης να περιγραφεί με τη μέθοδο της στρωμένης δομής.που σχηματίζουν ένα στενό στρώμα ατόμων C, ενώ τα άτομα Si καταλαμβάνουν επίσης έξι τοποθεσίες πλέγματος στο ίδιο επίπεδο και σχηματίζουν ένα στενό στρώμα ατόμων Si.
Κάθε C σε ένα στενό στρώμα ατόμων C συνδέεται με το κοντινότερο Si, και αντίστροφα.Κάθε δύο γειτονικά στρώματα ατόμων C και Si σχηματίζουν ένα διατομικό στρώμα άνθρακα-σιλικίου.
Η διάταξη και ο συνδυασμός των κρυστάλλων SiC είναι πολύ πλούσιοι και έχουν ανακαλυφθεί περισσότεροι από 200 τύποι κρυστάλλων SiC.
Αυτό είναι παρόμοιο με το Tetris, αν και τα μικρότερα μπλοκ είναι ίδια, αλλά όταν τα μπλοκ τοποθετούνται μαζί, σχηματίζουν διαφορετικά σχήματα.
Η χωρική δομή του SiC είναι λίγο πιο περίπλοκη από το Tetris, και η μικρότερη μονάδα του αλλάζει από ένα μικρό τετράγωνο σε ένα μικρό τετραέδρο, ένα τετραέδρο που αποτελείται από άτομα C και Si.
Προκειμένου να διακρίνονται οι διάφορες κρυσταλλικές μορφές του SiC, η μέθοδος Ramsdell χρησιμοποιείται κυρίως για την επισήμανση.Η μέθοδος χρησιμοποιεί τον συνδυασμό γραμμάτων και αριθμών για την αναπαράσταση των διαφόρων κρυσταλλικών μορφών του SiC.
Τα γράμματα τοποθετούνται στο πίσω μέρος για να υποδεικνύουν τον τύπο κυττάρου του κρυστάλλου.Το C σημαίνει Cubic (πρώτο γράμμα του αγγλικού κυβικού), το H σημαίνει Hexagonal (πρώτο γράμμα του αγγλικού), το R σημαίνει Rhombus (πρώτο γράμμα του αγγλικού ρομπού).Οι αριθμοί τοποθετούνται πρώτα για να αντιπροσωπεύουν τον αριθμό των στρωμάτων του διατομικού στρώματος Si-C της βασικής επαναλαμβανόμενης μονάδας.
Εκτός από το 2H-SiC και το 3C-SiC, άλλες κρυσταλλικές μορφές μπορούν να θεωρηθούν ως μείγμα δομής σφαλερίτη και ουρτζίτη, δηλαδή στενή εξαγωνική δομή.
Το επίπεδο C αναφέρεται στο κρυστάλλινο πρόσωπο (000-1) της πλάκας καρβιδίου του πυριτίου, δηλαδή στην επιφάνεια στην οποία το κρυστάλλιο κοπεί κατά μήκος της αρνητικής κατεύθυνσης του άξονα C,και το τελικό άτομο της επιφάνειας είναι το άτομο του άνθρακα.
Η επιφάνεια πυριτίου αναφέρεται στο κρυστάλλινο πρόσωπο (0001) της πλάκας καρβιδίου πυριτίου, δηλαδή στην επιφάνεια στην οποία το κρυστάλλιο κοπεί κατά μήκος της θετικής κατεύθυνσης του άξονα C,και το τελικό άτομο της επιφάνειας είναι το άτομο του πυριτίου.
Η διαφορά μεταξύ του επιπέδου C και του επιπέδου πυριτίου θα επηρεάσει τις φυσικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πλάκας καρβιδίου πυριτίου, όπως η θερμική αγωγιμότητα, η ηλεκτρική αγωγιμότητα, η κινητικότητα του φορέα,πυκνότητα της κατάστασης της επιφάνειας και ούτω καθεξής.
Η επιλογή του επιπέδου C και του επιπέδου πυριτίου θα επηρεάσει επίσης τη διαδικασία κατασκευής και τις επιδόσεις των συσκευών καρβιδίου πυριτίου, όπως η επιταξιακή ανάπτυξη, η εμφύτευση ιόντων, η οξείδωση, η εναπόθεση μετάλλων,αντίσταση επαφήςΕιδικότερα,
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!