炭化ケイ素の性質

- の炭化ケイ素は、化学的安定性、高い熱伝導率、小さな熱膨張係数、良好な耐摩耗性を備えており、研磨用途に加えて、次のような他の多くの用途があります。タービンインペラまたはシリンダー本体の内壁に炭化ケイ素粉末を塗布する特殊技術により、耐摩耗性が向上し、耐用年数が 1 - 2 倍に延長されます。高品質の耐火材料、耐熱地震、小型、軽量、高強度の製造に使用され、省エネ効果が優れています。低品質の炭化ケイ素 (SiC を約 85% 含む) は、製鋼をスピードアップし、化学組成を容易に制御して鋼の品質を向上させることができる優れた脱酸剤です。さらに、炭化ケイ素は電熱電池用のシリコンロッドの製造にも広く使用されています。
炭化ケイ素の硬度は非常に高く、モウリーニョ硬度は世界で最も硬いダイヤモンド（レベル10）に次ぐ9.5であり、熱伝導性に優れ、高温でも酸化しにくい半導体です。
炭化ケイ素には少なくとも 70 種類の結晶タイプがあります. -炭化ケイ素は最も一般的な異性体で、2000 度を超える高温で形成され、六方晶系の結晶構造（繊維状亜鉛鉱石）を持ちます. - ダイヤモンドに似た立方晶系構造の炭化ケイ素 [13] は、2000 度未満の温度で形成されます。異相触媒を使用する場合 - - の炭化ケイ素の比率 - 炭化ケイ素は表面よりも大きな面積を持ちます。もう一つの炭化ケイ素、μ- があります。炭化ケイ素は最も安定しており、衝突時により心地よい音を発します。しかし、これまでこれら 2 種類の炭化ケイ素は商業的に使用されていませんでした。
炭化ケイ素は比重が3.1g/cm3と昇華温度が比較的高い（約2700度）ため、ベアリングや高温炉の原料として最適です。いかなる達成可能な圧力でも溶融せず、化学反応性はかなり低いです。 - 炭化ケイ素は熱伝導率が高く、破壊的な電界強度が高く、電流密度が高いため、特に高出力半導体セルにおいてシリコンの代替品として使用する試みがなされてきました。さらに、炭化ケイ素はマイクロ波放射に対する親和性が高く、その上昇点が金属の加熱に適しています。
純粋な炭化ケイ素は無色ですが、工業生産では鉄などの不純物が存在するため、通常は茶色から黒色になります。結晶の表面には、二酸化ケイ素の保護層が形成されているため、- からの虹色の輝きがあります。
SiC - は、ドーピングによって SiC 材料のエネルギー準位構造を変化させ、主にイオン注入を使用して A、B、N およびその他の原子をドープしてその特性をさらに調整する半導体です。その中で、Al などの - 受容原子は、SiC 格子内の Si の位置を置換する可能性が高く、深い基底エネルギー準位を形成し、P - 型半導体を生成します。 N や P などの - ドナー原子は、C 結晶格子位置を占め、浅いドナー準位を形成して N - 型半導体を得る可能性が高くなります。 SiC は他の広帯域半導体には見られない広いドーピング範囲 (1X1014 - 1X1019 cm- 3) を持っていることは注目に値します。この範囲では、N 型および P 型ドーピング、たとえば AI ドーピング後の低抵抗率 4H - SiC 単結晶を簡単に実現できます。