3C- كربون, المعروف أيضًا باسم كربيد السيليكون المكعب, هو التركيب البلوري لكربيد السيليكون (SiC). إنه أحد الأنواع المتعددة لـ SiC, وهي اختلافات في ترتيب ذرات السيليكون والكربون داخل الشبكة البلورية. ال “3ج” في 3C-SiC يشير إلى الهيكل البلوري المكعب.
SiC مركب يتكون من السيليكون والكربون, ويعرض مجموعة واسعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تجعله جذابًا للغاية لمختلف التطبيقات.
الخصائص الرئيسية لـ 3C-SiC
- هيكل بلوري: 3يحتوي C-SiC على هيكل بلوري مكعب, على غرار هيكل الماس والسيليكون. يمنحه هذا الهيكل البلوري خصائص فريدة ويجعله مناسبًا لبعض التطبيقات الإلكترونية.
- ذات فجوة نطاق واسعة: SiC لديه فجوة نطاق طاقة واسعة, مما يعني أنه يتطلب طاقة أكبر لنقل الإلكترونات من نطاق التكافؤ إلى نطاق التوصيل مقارنةً بالسيليكون. تمكن هذه الخاصية أجهزة SiC من العمل في درجات حرارة أعلى والتعامل مع الفولتية العالية, مما يجعلها مثالية لتطبيقات إلكترونيات الطاقة.
- الموصلية الحرارية العالية: SiC موصلية حرارية ممتازة, مما يسمح لها بتبديد الحرارة بشكل أكثر كفاءة من العديد من مواد أشباه الموصلات الأخرى. هذه الخاصية ضرورية للتطبيقات عالية الطاقة حيث تكون إدارة الحرارة ضرورية.
- مجال كهربائي عالي الانهيار: يعرض SiC مجالًا كهربائيًا عالي الانهيار, مما يعني أنه يمكنه تحمل الفولتية العالية قبل التعرض للانهيار الكهربائي. هذه الخاصية تجعل أجهزة SiC مناسبة لتطبيقات إلكترونيات الطاقة عالية الجهد.
- الاستقرار الكيميائي: SiC خامل كيميائيًا ويظهر مقاومة عالية للتآكل الكيميائي. يمكن أن تتحمل البيئات القاسية وأقل عرضة للتدهور مقارنة بمواد أشباه الموصلات الأخرى.
بسبب هذه الخصائص الفريدة, 3يجد C-SiC تطبيقات في مجالات مختلفة مثل إلكترونيات الطاقة, إلكترونيات عالية الحرارة, أشباه الموصلات, الإلكترونيات الضوئية, وأجهزة الاستشعار. يتم استخدامه في أجهزة مثل المكونات الإلكترونية للطاقة, أجهزة عالية التردد, الثنائيات الباعثة للضوء (المصابيح), وكاشفات الإشعاع, من بين أمور أخرى.
التطوير والبحث في المواد والأجهزة القائمة على SiC مستمران, ويستمر اعتمادها التجاري في النمو, مدفوعة بالطلب على أداء أعلى وتقنيات موفرة للطاقة في صناعات متنوعة.
