यह लेख एसआईसी के अनूठे गुणों की पड़ताल करता है, जिसमें इसकी संरचना, गर्मी प्रतिरोध, रासायनिक स्थिरता और यांत्रिक शक्ति शामिल है, जो इसे सिलिकॉन, गैलियम नाइट्राइड और जर्मेनियम जैसी पारंपरिक सामग्रियों से बेहतर बनाते हैं।यह अलग -अलग तरीकों से भी दिखता है कि एसआईसी का उत्पादन किया जाता है जैसे कि एसेसन प्रक्रिया, रासायनिक वाष्प जमाव, और संशोधित लेली प्रक्रिया और ये विधियां औद्योगिक उद्देश्यों के लिए इसकी शुद्धता और प्रदर्शन में कैसे सुधार करती हैं।यह लेख SIC के विद्युत, थर्मल और यांत्रिक गुणों की तुलना अन्य अर्धचालकों के साथ भी करता है, जो बाजारों में इसके बढ़ते उपयोग को उजागर करता है, जिन्हें उच्च शक्ति घनत्व, थर्मल दक्षता और स्थायित्व की आवश्यकता होती है।
चित्रा 1: एक महिला के हाथ का एक क्लोजअप एक सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) क्रिस्टल (उर्फ कारबोरंडम या मोइसनाइट) पकड़े हुए
चित्रा 2: पेट्री डिश में सिलिकॉन कार्बाइड
सिलिकॉन कार्बाइड का सबसे आम रूप अल्फा सिलिकॉन कार्बाइड (α-SIC) है।यह 1,700 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान पर बनता है और इसमें वर्टज़ाइट की तरह एक हेक्सागोनल क्रिस्टल आकार होता है।जब तापमान 1,700 डिग्री सेल्सियस से नीचे होता है, तो बीटा सिलिकॉन कार्बाइड (β-SIC) का उत्पादन होता है।इस संस्करण में एक हीरे के समान एक क्रिस्टल संरचना है।
चित्रा 3: अल्फा सिलिकॉन कार्बाइड (α-SIC)
चित्रा 4: बीटा सिलिकॉन कार्बाइड (β-SIC)
चित्र 5: मोहन कठोरता स्केल
सिलिकॉन कार्बाइड डायमंड के बाद सबसे कठिन सामग्रियों में से एक है, जिसमें लगभग 9 से 9.5 की एक कठोरता है। इसकी नूप कठोरता इसके रूप और पवित्रता के आधार पर भिन्न हो सकती है, लेकिन यह आम तौर पर बहुत अधिक है, अक्सर 2,480 और 3,000 किलोग्राम/मिमी के बीच।
सिलिकॉन कार्बाइड बहुत उच्च दबाव का सामना कर सकता है, अक्सर 3,000 से अधिक एमपीए, उच्च झुकने की ताकत होती है, आमतौर पर 400 और 500 एमपीए के बीच, और 250 और 410 एमपीए के बीच एक अच्छी खींचने की ताकत होती है।
कठोरता
परीक्षण विधियाँ |
परीक्षा
मूल्य पहुंच |
विशिष्ट
मान (काला सिलिकॉन कार्बाइड) |
विशिष्ट
मान (हरा सिलिकॉन कार्बाइड) |
ब्रिनेल कठोरता |
2400-2800 एचबीएस |
2400-2600 एचबीएस |
2600-2800 एचबीएस |
विकर्स कठोरता |
2800-3400 एच.वी. |
2800-3200 एच.वी. |
3100-3400 एच.वी. |
रॉकवेल कठोरता |
- |
83-87 एचआरए |
87-92 एचआरए |
मोहन कठोरता |
9-9.5 |
9.2-9.3 |
9.4-9.5 |
Sic एक थर्मल के साथ अच्छी तरह से गर्मी का संचालन करता है लगभग 120 w/mk की चालकता, इसके लिए बहुत अच्छा है इलेक्ट्रॉनिक्स में गर्मी का प्रबंधन।20 डिग्री सेल्सियस पर, यह लगभग 0.41 वाट पर गर्मी का संचालन करता है प्रति डिग्री सेल्सियस (w/cm ° C) प्रति सेंटीमीटर।लेकिन जब तापमान ऊपर जाता है 1000 डिग्री सेल्सियस, इसकी गर्मी चालन लगभग 0.21 w/सेमी ° C तक गिर जाती है।
इसके अलावा, सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) ज्यादातर धातुओं, धातु ऑक्साइड पिघल और क्षारीय पिघलने से जल्दी से प्रभावित होता है, लेकिन यह एसिड या ठिकानों में भंग नहीं होता है।तकनीकी सिलिकॉन कार्बाइड में अशुद्धियों में आमतौर पर मुफ्त कार्बन (सी) और सिलिकॉन डाइऑक्साइड (एसआईओ 2) शामिल हैं, जिसमें सिलिकॉन (एसआई), आयरन (एफई), एल्यूमीनियम (एएल), और कैल्शियम (सीए) की छोटी मात्रा होती है।SIC का आणविक भार 40.096 है।शुद्ध एसआईसी 70.05% सिलिकॉन (एसआई) और 29.95% कार्बन (सी) से बना है।
चित्रा 6: सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) रासायनिक संरचना
चित्र 7: सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) रासायनिक संरचना
सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) एक कठिन सामग्री है जिसका उपयोग उच्च-तनाव अनुप्रयोगों में किया जाता है क्योंकि यह गर्मी को अच्छी तरह से संभालता है और बहुत मजबूत होता है।एन-टाइप एसआईसी बनाने के लिए, अशुद्धियों को जोड़ा जाता है, एक प्रक्रिया जिसे डोपिंग कहा जाता है, जो इसके विद्युत गुणों को बदल देता है।नाइट्रोजन या फास्फोरस जैसे तत्व, जिनमें सिलिकॉन की तुलना में अधिक वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, को एसआईसी संरचना में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ाने के लिए जोड़ा जाता है।यह एक नकारात्मक चार्ज, या "एन-प्रकार," सामग्री बनाता है।
ये मुक्त इलेक्ट्रॉन SIC की विद्युत चालकता में बहुत सुधार करते हैं।एन-टाइप एसआईसी में, इलेक्ट्रॉन शुद्ध एसआईसी की तुलना में अधिक आसानी से आगे बढ़ सकते हैं, जहां उनका आंदोलन सीमित है।यह बेहतर इलेक्ट्रॉन आंदोलन एन-टाइप एसआईसी को पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और उच्च-आवृत्ति वाले उपकरणों के लिए आदर्श बनाता है जहां तेज और कुशल इलेक्ट्रॉन प्रवाह।जबकि एन-टाइप एसआईसी में बेहतर चालकता है, यह बिजली के साथ-साथ धातुओं का भी संचालन नहीं करता है, अपने अर्ध-प्रवाहकीय गुणों को बनाए रखता है।यह संतुलन विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में इलेक्ट्रॉन प्रवाह के सटीक नियंत्रण के लिए अनुमति देता है।
पी-टाइप सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) अपने एन-टाइप संस्करण से अलग तरीके से काम करता है।पी-टाइप डोपिंग में बोरान या एल्यूमीनियम जैसे तत्वों को जोड़ना शामिल है, जिसमें सिलिकॉन की तुलना में कम वैलेंस इलेक्ट्रॉनों होते हैं।यह "छेद" या रिक्त स्थान बनाता है जहां इलेक्ट्रॉन गायब हैं, सामग्री को एक सकारात्मक चार्ज देते हैं और इसे "पी-प्रकार" बनाते हैं।ये छेद सकारात्मक आवेशों को स्थानांतरित करने की अनुमति देकर विद्युत प्रवाह को ले जाने में मदद करते हैं।
चित्र 8: अर्धचालक सामग्री
नीचे दी गई तालिका चार सेमीकंडक्टर सामग्री की विस्तृत तुलना प्रदान करती है: सिलिकॉन (एसआई), गैलियम नाइट्राइड (जीएएन), जर्मेनियम (जीई), और सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी)।तुलना विभिन्न श्रेणियों में आयोजित की जाती है।
पहलू |
सिलिकॉन
(SI) |
गैलियम
नाइट्राइड |
जर्मेनियम
(जीई) |
सिलिकॉन
कार्बाइड (एसआईसी) |
विद्युत गुण |
परिपक्व प्रक्रियाएं, 1.1 ईवी का बैंडगैप, सीमित
उच्च-शक्ति/आवृत्ति में |
उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता, 3.4 ईवी बैंडगैप,
उच्च-शक्ति/आवृत्ति अनुप्रयोग |
उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता, 0.66 ईवी बैंडगैप, उच्च
रिसाव |
3.2 ईवी के वाइड बैंडगैप, उच्च पर कुशल
वोल्टेज/टेम्प्स, कम रिसाव |
थर्मल विशेषताएं |
मध्यम तापीय चालकता, सीमित कर सकते हैं
उच्च-शक्ति उपयोग |
सिलिकॉन से बेहतर है लेकिन उन्नत की आवश्यकता है
ठंडा |
सिलिकॉन की तुलना में कम तापीय चालकता |
उच्च तापीय चालकता, प्रभावी गर्मी
अपव्यय |
यांत्रिक विशेषताएं |
भंगुर, अधिकांश उपयोगों के लिए पर्याप्त |
भंगुर, बेमेल पर टूटने का खतरा
substrates |
सिलिकॉन से अधिक भंगुर |
कठिन, मजबूत, उच्च स्थायित्व के लिए उपयुक्त
अनुप्रयोग |
बाजार दत्तक ग्रहण |
स्थापित बुनियादी ढांचे के कारण प्रमुख
और कम लागत |
दूरसंचार और रक्षा में लोकप्रिय, द्वारा सीमित
उच्च लागत |
कम अनुकूल गुणों के कारण सीमित |
उच्च शक्ति घनत्व, उच्च अस्थायी संचालन,
दक्षता, स्थायित्व, चल रही लागत में कमी |
सिलिकॉन कार्बाइड बनाने के लिए, आप आमतौर पर सिलिका रेत और कोयले की तरह कार्बन-समृद्ध सामान को लगभग 2500 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करते हैं।यह आपको कुछ लोहे और कार्बन अशुद्धियों के साथ गहरे सिलिकॉन कार्बाइड देता है।सिलिकॉन कार्बाइड को चार मुख्य तरीकों के माध्यम से संश्लेषित किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक विशेष उपयोगों के लिए अलग -अलग लाभों के साथ।इन विधियों में शामिल हैं:
प्रतिक्रिया-बंधुआ सिलिकॉन कार्बाइड (आरबीएससी) सिलिकॉन कार्बाइड और कार्बन के एक बारीक मिश्रित मिश्रण से बनाया गया है।मिश्रण को एक उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है और तरल या वाष्प सिलिकॉन के संपर्क में आता है।सिलिकॉन और कार्बन अधिक सिलिकॉन कार्बाइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं, और सिलिकॉन किसी भी बचे हुए छिद्रों को भरता है।रिएक्शन-बॉन्ड सिलिकॉन नाइट्राइड (RBSN) की तरह, RBSC SINTERING के दौरान बहुत कम आकार देता है।जब ये उत्पाद सिलिकॉन के पिघलने के बिंदु पर पहुंच जाते हैं, तो वे लगभग उतने ही मजबूत रहते हैं जितना वे पहले थे।RBSC सिरेमिक उद्योग में लोकप्रिय है क्योंकि यह लागत प्रभावी है और इसे जटिल डिजाइनों में आकार दिया जा सकता है।
चित्र 9: प्रतिक्रिया बंधुआ सिलिकॉन कार्बाइड
प्रतिक्रिया बंधुआ सिलिकॉन कार्बाइड (RBSC) प्रक्रिया:
सिलिकॉन और प्लास्टिसाइज़र के साथ मोटे सिलिकॉन कार्बाइड कणों को मिलाएं।एक समान मिश्रण प्राप्त होने तक मिलाएं;
वांछित आकृतियों और रूपों में मिश्रण को मशीन करें।अंतिम विनिर्देशों से मेल खाने के लिए ज्यामिति में सटीकता सुनिश्चित करें;
आकार के टुकड़ों को एक उच्च तापमान भट्ठी में रखें।एक तापमान पर गर्मी जो सिलिकॉन और सिलिकॉन कार्बाइड कणों के बीच प्रतिक्रिया का कारण बनती है;
सिलिकॉन सिलिकॉन कार्बाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, मैट्रिक्स से बॉन्डिंग और बढ़ती ताकत और स्थायित्व;
टुकड़ों को धीरे -धीरे कमरे के तापमान पर ठंडा होने दें;
सटीक विनिर्देशों को पूरा करने और सतह खत्म बढ़ाने के लिए ठंडा टुकड़ों को पोलिश करें।
चित्र 10: संशोधित लेली प्रक्रिया
1978 में टैरोव और त्सवेटकोव द्वारा बनाया गया, विधि को संशोधित-लेली विधि भी कहा जाता है।संशोधित लेली प्रक्रिया सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल के संश्लेषण में सुधार करती है।इसमें हीटिंग और फिर एक अर्ध-बंद कंटेनर में एक एसआईसी पाउडर को ठंडा करना शामिल है, जिससे यह एक बीज पर क्रिस्टल बनाने की अनुमति देता है जिसे थोड़ा ठंडा तापमान पर रखा जाता है।
संशोधित लेली प्रक्रिया प्रक्रिया:
सिलिकॉन और कार्बन पाउडर को अच्छी तरह से मिलाएं।मिश्रण को एक ग्रेफाइट क्रूसिबल में रखें;
एक भट्ठी में क्रूसिबल रखें।ऑक्सीकरण को रोकने के लिए एक वैक्यूम या अक्रिय गैस वातावरण में लगभग 2000 डिग्री सेल्सियस तक गर्मी;
सिलिकॉन कार्बाइड मिश्रण एक ठोस से एक गैस में बदलते हुए, एक ठोस रूप से बदल जाता है।
सिलिकॉन कार्बाइड वाष्प एक केंद्रीय रूप से तैनात ग्रेफाइट रॉड पर जमा करते हैं।रॉड पर उच्च-शुद्धता वाला सिस सिंगल क्रिस्टल बनता है।
कमरे के तापमान पर सिस्टम को ध्यान से ठंडा करें।
उच्च-तकनीकी अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए ग्रेफाइट रॉड से उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल निकालें।
चित्र 11: रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी)
1073 और 1473 K के बीच के तापमान पर सिलिकॉन कार्बाइड (SIC) का उत्पादन करने के लिए एक रासायनिक वाष्प जमाव (CVD) विधि में एक प्रतिक्रियाशील सिलेन यौगिक, हाइड्रोजन और नाइट्रोजन का उपयोग किया गया था।नियंत्रित होना।सिलिकॉन कार्बाइड के लिए सीवीडी प्रक्रिया में, हाइड्रोजन और टूटी-फूटी-नीचे मेथिल्ट्राइक्लोरोसिलन (एमटीएस) को उच्च तापमान पर एक सतह पर मिलाया जाता है और घने सिलिकॉन कार्बाइड की एक नियंत्रित परत बनाने के लिए कम दबाव होता है।
रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) प्रक्रिया:
प्राथमिक रासायनिक स्रोतों के रूप में सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड (SICL4) और मीथेन (CH4) तैयार करें;
सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड और मीथेन को एक उच्च तापमान रिएक्टर में रखें;
रासायनिक प्रतिक्रियाओं को शुरू करने के लिए आवश्यक तापमान पर रिएक्टर को गर्म करें;
उच्च तापमान वातावरण सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड और मीथेन के बीच प्रतिक्रिया का कारण बनता है।ये प्रतिक्रियाएं सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) का निर्माण करती हैं;
सिलिकॉन कार्बाइड रूपों और रिएक्टर के भीतर वांछित सब्सट्रेट पर जमा;
रिएक्टर और इसकी सामग्री को धीरे -धीरे ठंडा होने दें;
लेपित सब्सट्रेट या घटकों को निकालें।अंतिम विनिर्देशों को पूरा करने के लिए किसी भी परिष्करण प्रक्रिया का संचालन करें।
चित्रा 12: एसेसन प्रक्रिया
SIC बनाने का सबसे आम तरीका Acheson विधि है।एडवर्ड गुडरिक अचेसन ने 1893 में SIC और ग्रेफाइट का उत्पादन करने के लिए इस प्रक्रिया को बनाया।कई सिलिकॉन कार्बाइड पौधे इस पद्धति का उपयोग कर रहे हैं।
Acheson प्रक्रिया प्रक्रिया:
कोक के साथ सिलिका रेत को अच्छी तरह से मिलाएं;
एक विद्युत प्रतिरोध भट्ठी में एक केंद्रीय ग्रेफाइट रॉड के चारों ओर मिश्रण की व्यवस्था करें;
भट्ठी को लगभग 2500 डिग्री सेल्सियस पर गर्म करें।रासायनिक प्रतिक्रिया को चलाने के लिए तापमान बनाए रखें;
तीव्र गर्मी सिलिकॉन कार्बाइड बनाने के लिए सिलिका और कार्बन को प्रतिक्रिया करने का कारण बनती है;
भट्ठी को धीरे -धीरे ठंडा होने दें;
भट्ठी से गठित सिलिकॉन कार्बाइड निकालें;
जब भी आवश्यकता हो, सिलिकॉन कार्बाइड को आगे की प्रक्रिया करें।
यह तालिका सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले चार तरीकों की एक सरलीकृत तुलना प्रदान करती है।इसका उद्देश्य प्रत्येक उत्पादन तकनीक के अद्वितीय लाभों और सर्वोत्तम उपयोगों को समझने में मदद करना है।
तरीका |
लाभ |
श्रेष्ठ
उपयोग |
प्रतिक्रिया बंधुआ सिलिकॉन कार्बाइड (आरबीएससी) |
मजबूत, टिकाऊ भागों को बनाता है जटिल आकृतियों के लिए अच्छा है थोड़ा विरूपण |
कवच चढ़ाना, उच्च-प्रदर्शन नलिका |
संशोधित लेली प्रक्रिया |
बहुत शुद्ध क्रिस्टल पूर्ण संरचना प्रक्रिया पर बेहतर नियंत्रण |
अर्धचालक, क्वांटम कम्प्यूटिंग |
रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) |
यहां तक कि रचना उच्च शुद्धता विभिन्न सामग्रियों का उपयोग कर सकते हैं |
पहनने-प्रतिरोधी कोटिंग्स, संक्षारण प्रतिरोधी
कोटिंग्स, सेमीकंडक्टर उद्योग |
Acheson प्रक्रिया |
सरल और कम लागत बड़ी मात्रा में उत्पादन कर सकते हैं सुसंगत, उच्च गुणवत्ता वाले क्रिस्टल |
अपघर्षक, दुर्दम्य सामग्री |
मोटर वाहन उद्योग में, विशेष रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए, SIC इन्वर्टर प्रदर्शन में सुधार करता है और बैटरी प्रबंधन प्रणालियों को छोटा करता है, वाहन रेंज का विस्तार करता है और लागत में कटौती करता है।गोल्डमैन सैक्स का अनुमान है कि ये सुधार प्रति वाहन लगभग 2,000 डॉलर बचा सकते हैं।
चित्र 13: सिलिकॉन कार्बाइड डिस्क ब्रेक
सौर ऊर्जा में, एसआईसी इन्वर्टर दक्षता को बढ़ाता है, जिससे उच्च स्विचिंग गति की अनुमति मिलती है, जो सर्किट आकार और लागत को कम करता है।इसका स्थायित्व और स्थिर प्रदर्शन इसे सौर अनुप्रयोगों के लिए गैलियम नाइट्राइड जैसी सामग्रियों से बेहतर बनाता है।
चित्र 14: सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए SIC
दूरसंचार में, एसआईसी उत्कृष्ट थर्मल प्रबंधन उपकरणों को उच्च शक्ति घनत्वों को संभालने, सेलुलर बेस स्टेशनों में प्रदर्शन में सुधार और 5 जी रोलआउट का समर्थन करने की अनुमति देता है।ये प्रगति अगले-जीन वायरलेस संचार में बेहतर प्रदर्शन और ऊर्जा दक्षता की आवश्यकता को पूरा करती है।
चित्र 15: तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक सिलिकॉन कार्बाइड
औद्योगिक सेटिंग्स में, SIC कठोर वातावरण और उच्च वोल्टेज का सामना करता है, कम शीतलन, उच्च क्षमता और कम लागत के साथ सुव्यवस्थित डिजाइनों के लिए अनुमति देता है, सिस्टम प्रदर्शन को बढ़ाता है।
चित्रा 16: सिलिकॉन कार्बाइड के साथ स्टील बनाना
रक्षा और एयरोस्पेस में, SIC का उपयोग रडार सिस्टम, स्पेस वाहनों और विमान इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है।SIC घटक सिलिकॉन की तुलना में हल्के और अधिक कुशल होते हैं, अंतरिक्ष मिशनों के लिए सबसे अच्छा जहां वजन में कटौती की लागत कम होती है।
चित्र 17: एंड-टू-एंड SIC उत्पादन और अनुप्रयोग
सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) अपने उत्कृष्ट गुणों और बेहतर उत्पादन तकनीकों के कारण कई उच्च-मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए गो-टू सामग्री बन रहा है।अपने विस्तृत बैंडगैप, महान तापीय चालकता और मजबूत यांत्रिक गुणों के साथ, SIC कठिन वातावरण के लिए आदर्श है जिसे उच्च शक्ति और गर्मी प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।एसआईसी के उत्पादन विधियों पर लेख का विस्तृत नज़र दिखाता है कि भौतिक विज्ञान में प्रगति एसआईसी गुणों के अनुकूलन के लिए विशिष्ट औद्योगिक जरूरतों को पूरा करने के लिए कैसे अनुमति देती है।जैसे -जैसे उद्योग अधिक कुशल और कॉम्पैक्ट उपकरणों की ओर बढ़ते हैं, एसआईसी मोटर वाहन, सौर ऊर्जा, दूरसंचार और एयरोस्पेस प्रौद्योगिकियों में एक भूमिका निभाता है।लागत को कम करने और एसआईसी की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए अनुसंधान की उम्मीद है कि वह अपने बाजार में उपस्थिति बढ़ाने की उम्मीद है, जो अर्धचालक सामग्री और उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के भविष्य में अपनी महत्वपूर्ण भूमिका को मजबूत करता है।
सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और विनिर्माण में काम करने वाले उद्योगों और पेशेवरों द्वारा किया जाता है।इंजीनियर और तकनीशियन उच्च-तनाव वातावरण में अपने स्थायित्व और दक्षता के लिए इस पर भरोसा करते हैं।
सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर्स का उपयोग उच्च-शक्ति और उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।इसका उपयोग इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बिजली उपकरणों में कुशलतापूर्वक बिजली का प्रबंधन करने के लिए किया जाता है, और अक्षय ऊर्जा प्रौद्योगिकियों और रेलवे सिस्टम जैसे उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में पाए जाने वाले डायोड और ट्रांजिस्टर में।
सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) के अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
पावर इलेक्ट्रॉनिक्स: कुशल पावर रूपांतरण और प्रबंधन।
इलेक्ट्रिक वाहन: प्रदर्शन और सीमा बढ़ाई।
सौर इनवर्टर: ऊर्जा उत्पादन और विश्वसनीयता में वृद्धि।
एयरोस्पेस: उच्च-तापमान और उच्च-तनाव वाले घटक।
औद्योगिक उपकरण: मजबूत और लंबे समय तक चलने वाले भाग।
सिलिकॉन कार्बाइड से बने उत्पाद अर्धचालक और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से लेकर अपघर्षक, कटिंग टूल्स और हीटिंग तत्वों तक हैं।इसकी कठोरता और थर्मल प्रतिरोध के कारण यह कवच और सुरक्षात्मक गियर में भी उपयोग किया जाता है।
सिलिकॉन कार्बाइड का उत्पादन विशेष सुविधाओं में किया जाता है, मुख्य रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका, China और यूरोप में।कंपनियां क्वार्ट्ज रेत और पेट्रोलियम कोक जैसे कच्चे माल से एसआईसी को संश्लेषित करने के लिए उच्च तापमान वाली भट्टियों का संचालन करती हैं।
सिलिकॉन और सिलिकॉन कार्बाइड के बीच का अंतर उनके गुणों और अनुप्रयोगों में निहित है।सिलिकॉन एक शुद्ध तत्व है जिसका उपयोग मानक अर्धचालक उपकरणों और सौर पैनलों में किया जाता है, जबकि सिलिकॉन कार्बाइड एक यौगिक है जो अपनी कठोरता, उच्च तापीय चालकता और उच्च वोल्टेज और तापमान पर संचालित करने की क्षमता के लिए जाना जाता है।यह SIC को उच्च-शक्ति और उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है, जहां सिलिकॉन विफल हो जाएगा।