Карбид кремния электрические свойства

Электрические свойства карбида кремния определяются тем, что он относится к группе электронных полупроводников. Этим обстоятельством, в частности, объясняется то, что электрическое сопротивление карбида кремния характеризуется цифрами, промежуточными между значениями сопротивления типичных металлов (проводников) и типичных изоляторов. Удельное электрическое сопротивление 51С лежит в пределах от 1 до 10 ом см, см ) [13, 14, 15]. Приведенные цифры характеризуют линейную (или приближенно линейную) проводимость [c.130]

Описание физико-химических и электрических свойств алмазоподобных полупроводников мы начнем с простых тел — алмаза, кремния, германия и серого олова. К этой группе элементарных полупроводников близки по свойствам и карбид кремния, и твердые растворы кремния и германия, о которых также будут даны краткие сведения. [c.57]

ПОЛУПРОВОДНИКИ — вещества с электронной проводимостью, величина электропроводности которых лежит между электропроводностью металлов и изоляторов. Характерной особенностью П. является положительный температурный коэффициент электропроводности (в отличие от металлов). Электропроводность П. зависит от температуры, количества и природы примесей, влияния электрического поля, света и других внешних факторов. К П. относятся простые вещества — бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен, теллур, а также соединения — карбид кремния, соединения типа filmen (инднй — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один элемент IV—VII групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева, некоторые органические вещества — полицены, азоаромати-ческие соединения, фталоцианин, некоторые свободные радикалы и др. К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования, например, в германии контролируют примеси 40 элементов, в кремнии — 27 элементов и т. д. Тем не менее некоторые примеси придают П. определенные свойства и тип проводимости, а потому и являются необходимыми. Содержание примесей не должно превышать 10 —Ш %. П. применяются в приборах в виде монокристаллов с точно определенным содержанием примесей. Применение П. в различных отраслях техники, в радиотехнике, автоматике необычайно возросло в связи с большими преимуществами полупроводниковых приборов — они экономичны, надежны, имеют высокий КПД, малые размеры и др. [c.200]

При накаливании смеси 5102 с углем в электрической печи до 2000 °С образуется карбид кремния (51С), называемый обычно карборундом. Реакция идет по уравнению 5Ю2-1-ЗС = 2СО + 81С. Чистый карборунд представляет собой бесцветные кристаллы, а технический продукт обычно окрашен примесями в темный цвет. Из свойств карборунда наиболее практически важна его твердость, уступающая лишь твердости алмаза. Поэтому карборунд широко применяется для обработки твердых материалов. В частности, из него обычно изготовляют круги точильных станков. [c.307]

Бескислородные тугоплавкие соединения кремния, углерода и бора с металлами образуют силициды, карбиды и бориды, по электрическим свойствам занимающие промежуточное положение между проводниками и полупроводниками [c.62]

Действительно, по многим свойствам литий больше похож на магний, чем на остальные щелочные металлы например, литий, как и магний, легко реагирует с азотом н углеродом с образованием нитрида и карбида. Бериллий больше похож иа алюминий, чем а магний и щелочноземельные металлы оксид и гидроксид бериллия амфотериы, как оксид н гидрооксид алюминия, в то время как оксид и гидроксид магния проявляют исключительно основные свойства. В виде простого вещества бор больше похож Иа кремний, чем на типичный металл алюминий. Одна из аллотропных модификаций фосфора — черный фосфор — по электрическим свойствам схожа с графитом, в то время как твердый илн жидкий азот — типичный изолятор. По окислнтельиы.м свойствам хлор гораздо ближе к кислороду, чем к фтору. Действительно, реакция [c.120]

Карбид кремния не разлагается под действием кислот, за исключением фосфорной и смеси азотной и плавиковой, но легко разлагается под действием расплавленных щелочей, железа, меди. Сера и водяной пар разлагают карбид кремния при температурах свыше 1000° С. На воздухе медленное окисление начинается с 870° С при повышении температуры скорость окисления возрастает. По электрическим свойствам карбид кремния относится к полупроводникам. Удельное электрическое сопротивление внутри кристаллов 51С лежит в пределах от 1 до до 10 ом-см, суммарное удельное сопротивление кристаллов, с учетом сопротивления поверхностного слоя имеет нелинейный характер при больших плотностях тока (около 10 а/см ) суммарное удельное сопротивление составляет около 10 ом-см, при малых плотностях тока (порядка 10 а1см ) оно возрастает до 10 ом-см и более. [c.154]

Результаты измерений электрических свойств кристаллов карбида кремния особой чистоты показывают, что классический способ очистки методом сублимации может быть применен без существенного усложнения для получения гораздо более совершенного по содержанию примесей материала, чем это удавалось до проведения данного исследования. [c.249]

Карбид кремния используется в настоящее время для изготовления электрических сопротивлений двух различных типов. Эти два типа имеют очень различное назначение, функции их весьма несхожи, а потому, несмотря на внешнюю одинаковость, свойства их существенно различны. [c.174]

В результате исследований как в отношении специальных методов производства, применяемых для изготовления нагревателей из карбида кремния, так и в отношении методики ведения процесса рекристаллизации удалось добиться получения нагревателей, состоящих целиком из карбида кремния, который, впрочем, обладает электрическими свойствами, совершенно отличными от свойств всех прочих известных его форм. Обычно изделия из рекристаллизованного карбида кремния обладают в холодном состоянии высоким и случайным электросопротивлением и весьма значительным отрицательным температурным коэффициентом электрического сопротивления. [c.176]

Крупнейшей вехой в промышленном развитии углеграфитовых материалов явилось изобретение Г. Ачесоном (1896 г., США) и Жираром и Стрее (1893 г., Франция) на основе изучения работы печей по производству карбида кремния электротермического способа получения искусственного графита. Это позволило перейти к производству электрографитированных электрощеток, повысить их электропроводность, улучшить смазывающие свойства и резко повысить коэффициент использования электрических машин. [c.11]

Во втором случав люминесцируют порошкообразные люминофоры на основе сульфида цинка. Это свечение, которое впервые наблюдал Дестрио в 1936 г. [2—7], некоторыми свойствами отличается от свечения карбида кремния оно возникает и тогда, когда кристаллы люминофоров помещены в диэлектрик, а возбуждение инициируется переменным электрическим полем. В отечественной литературе описываемое явление иногда называют предпробойной электролюминесценцией. [c.129]

Из полупроводниковых карбидов наибольший интерес представляют карбиды кремния и бора. Карбид кремния применяется для изготовления нелинейных полупроводниковых сопротивлени й-варисторов, электропроводность которых сильно растет от напряженности электрического поля. На этом основано применение их в грозовых разрядниках. Технический карбид кремния является материалом с неконтролируемыми электрофизическими свойствами. [c.226]

В итоге анализа вышеуказанных фактов было установлено, что, формуя определенным образом массу, состоящую из кристаллов карбида кремния, соединенных между собой временной связкой, и затем вновь обжигая заформованную массу при высоких температурах в электрической печи, можно рекристаллизовать ее в весьма плотное, самосвязанное тело, в точности сохраняющее свою первоначальную форму. Оно обладает теми же физическими и химическими свойствами, что и карбид кремния, и весьма высокоогнеупорно. [c.172]

Во многих работах для получения ацетилена крекингом углеводородов нагрев газа ос>тцествляется при контакте с электрическим сопротивлением, по которому течет ток. Некоторые результаты, полученные недавно с помощью нагревателей пз карбида кремния, приведены на стр. 352. Этот метод нагрева позволяет точно контролировать температуру реакции или температурный профиль и поэтому имеет очевидные нреимзтцества ири лабораторных исследованиях. Эти же преимущества, если их оценивать должным образом, сказываются и лри промышленной реализации. Кроме того, используемая в процессе электрическая энергия имеет частоту сети и напряжение сети илп меньшее, и, таким образом, не требуется сложного и дорогого оборудования (например, выпрямителей, трансформаторов) необходимого для большинства процессов электрокрекинга. К сожалению не известно удовлетворительного материала, который мог бы быть использован для непрерывного нагрева углеводородов до температуры реакции. Использованные материалы или делаются хрупкими под действием высокой температуры (Р1 и ее сплавы), или образуют карбиды (Мо, Та, У). При высоких температурах некоторые материалы изменяют свои свойства (81С) или восстанавливаются водородом (окислы). Углеродистые материалы при контакте с углеводородами покрываются отложениями углерода, так как его образование в условиях крекинга является автокаталитическим процессом. Помимо изменения электрического сопротивления отложения углерода на поверхности реактора уменьшают эффективность переноса тепла к газу. Следовательно, для постоянной продолжительной работы греющее сопротивление не должно быть в контакте с реагирующим газом и, таким образом, нагрев должен осуществляться через стенку огнеупорного материала. Это, в свою очередь, вызывает большие [c.373]

В чистом виде карбид кремния образует бесцветные кристаллы с плотностью 3,2. Структура кристаллов похожа на структуру алмаза, в которой половина атомов С замещена атомами Si. Каждый атом окружен тетраэдрически четырьмя различными атомами, с которыми он соединен ковалентно. Известны три изоморфные формы карборунда. Все они имеют приведенную выше структуру и отличаются друг от друга лишь кристаллографическими деталями. Эта структура обусловливает исключительно высокую твердость карборунда (9,5), близкую к твердости алмаза. На этом свойстве основано применение карборунда в огромных количествах в качестве шлифовального порошка и для изготовления точильных камней (кристаллы карборунда, включенные в керамическую массу). Технический карбид кремния имеет темный цвет из-за присутствия небольшого количества примесей. Так называемые силунд или силит — палочки или трубки из карбида кремния — используются в качестве сопротивлений в электрических печах. [c.528]

Получены пленки на подложках из кремния (без и со слоем окисла), фарфора, корунда, молибдена и графита [221J. Если коэффициенты термического расширения пленки и подложки значительно различаются, то могут быть получены пленки толщиной лишь 10—80 мкм. При использовании в качестве подложек корунда и фарфора в пленках всегда наблюдалось определенное количество легирующей примеси р-типа за счет диффузии алюминия из подложки. Содержание углерода в микрокристаллическом кремнии не влияет на окисление, однако травление пленки происходит более или менее трудно в зависимости от количества углерода в форме карбида. При высоком содержании углерода для этой цели может быть успешно использован расплав солей, например смесь КОН—KNO i—KF. Легирование растущего кремния добавлением летучих соединений мышьяка или бора к газовой смеси не приводило к получению пленок с воспроизводимыми электрическими свойствами. Концентрация носителей в получаемых образцах была много меньше, чем в монокристаллических слоях, полученных в сравнимых условиях. Однако если эти пленки отжигать в азоте или кислороде, то концентрация носителей соответствует приблизительно ожидаемой из-за равномерного распределения по объему в процессе диффузионного отжига. Скорость диффузии бора из источника В203—Si02 значительно уменьшается с увеличением содержания карбида бора. Подвижность носителей в отожженных пленках была равна 10—50 см"1в-сек. В табл. 7-9 показаны типичные результаты для пленок толщиной 150 мкм, которые были легированы из паровой фазы с молярным отношением треххлористого фосфора к соединению кремния, равным 10 5. [c.233]