Põhiomadused
1.1 aatomstruktuur ja sidumine
Räni-süsiniku sulamid on kolm peamist sideme konfiguratsiooni:
Kovalentsed Si-C sidemed (ülekaalus sic, sideme pikkus ~ 1,89 Å)
Metallilised Si-Si-sidemed (ränirikkates faasis)
SP²/SP³ hübridiseeritud CC -sidemed (graafilised/amorfsed süsinikupiirkonnad)
Elektrooniline struktuur näitab:
SIC BandGap: 2. 3-3. 3 EV (varieerub polütüütina)
Tööfunktsioon: 4. 5-5. 1 EV (pooljuhtide rakenduste jaoks)
1.2 Termodünaamilised omadused
Peamised termodünaamilised parameetrid:
| Omand | Väärtusvahemik |
|---|---|
| Sulamispunkt (sic) | 2730 kraadi (laguneb) |
| Spetsiifiline kuumus (25 kraadi) | 0.67-1.25 J/g·K |
| Soojusjuhtivus | 120-490 W/m·K |
| CTE (25-1000 kraad) | 4.0-5.6 × 10⁻⁶/K |
Faasiskeemi kaalutlused:
SI-C binaarne süsteem näitab eutektilist kraadi 1414 kraadi (Si-rikas külg)
SiC stability range: >1700 kraadi standardsurve juures
Täiustatud tootmistehnikad
2.1 Kõrgpuhustusega sünteesimeetodid
Achesoni protsess (tööstuslik sic):
Reaktsioon: Sio₂ + 3 c → -sic + 2 co (1900-2500 kraad)
Toode: kuusnurkne -sic (6H, 4H polütüübid)
Ebapuhtatlus:<50 ppm metallic contaminants
Keemiline aurude sadestumine (elektrooniline klass):
Eeldused: Sih₄ + C₃H₈ at 1200-1600 kraad
Kasvukiirus: 5-50 μm/h
Defekti tihedus:<10³ cm⁻² for epitaxial layers
2.2 Nanostruktuuri lähenemisviisid
Core-Shell Si@C anoodimaterjalid:
Arhitektuur: 50-200 nm si südamikke koos 5-20 nm süsinikkattega
Capacity retention: >80% pärast 500 tsüklit (vs 20% palja SI korral)
Valmistamine:
SI raadiosageduslik pritsimine
CVD süsiniku kapseldamine
Plasma pinna funktsionaliseerimine
3D poorsed tellingud:
Poorsus: 60-80% (pooride suurus 50-500 nm)
Konkreetne pindala: 300-800 m²/g
Valmistamine:
Malli abil söövitus
Külmutage valamine
Valikuline laser paagutamine
Kuum tags: Räni-süsiniksulamid: tehniline ülevaade ja täpsemad rakendused, Hiina räni-süsiniku sulamid: tehniline ülevaade ja täiustatud rakenduste tootjad, tarnijad, tehas, tehas