Eiginleikar kísilkarbíðs

Varmaleiðni

Varmaleiðni er mælikvarði á hversu auðveldlega varmi flyst í gegnum efni. Þetta er lykileiginleiki hálfleiðara, þar sem það gefur til kynna að hve miklu leyti efni er fær um að dreifa hita á áhrifaríkan hátt (hitasöfnun vegna aukins afls vegna aukins straums), og eykur þar með spennu og straumgetu þess.

Hitaleiðni kísils er 130 W/(m⋅K), sem er verulega lægri en kísilkarbíðs (490 W/(m⋅K), sem gerir kísilkarbíð hálfleiðurum kleift að dreifa hita á skilvirkari hátt og standast hærri rekstrarspennu.

Hitaþensla

Hitaþensla er þegar efni breytir um lögun eða stærð – en breytir ekki um fasa – vegna hitabreytingar, svo sem úr vökva í gas. Algengt dæmi er að setja heitt vatn á fastan flöskulok til að leyfa því að bólgna til að auðvelda opnun.

Kísilkarbíð hefur mjög lágan varmaþenslustuðul, sem þýðir að það heldur lögun sinni, styrk og frammistöðu betur við háan hita (og háspennu), sem kísill getur ekki gert.

Rafsviðsstyrkur

Tveir aðrir helstu og viðeigandi hálfleiðaraeiginleikar eru bandbil efnisins og hámarksstyrkur rafsviðs.

Í hálfleiðara efnissameind fara rafeindir á milli mismunandi bönda: svæðið sem þær verða að taka vegna þess að það er ekkert orkuástand á milli böndanna. Bandabilið (eða orkubilið) er orkan sem rafeind þarf til að skipta frá gildissviðinu yfir í leiðnibandið, sem gerir kleift að leiða rafmagn. Þegar hálfleiðarar fá raforku og fara í þetta leiðandi ástand, sýna þeir einstaka einangrunar-/leiðara blendinga eiginleika.

Kísilkarbíð hálfleiðarar hafa þrisvar sinnum meiri orkubil en hálfleiðarar sem eru byggðir á kísil, sem gerir þeim kleift að standast hærri rafsviðsstyrk en kísill, sem gerir þeim kleift að starfa við hærri spennu og hitastig.

Kísilkarbíð hálfleiðarar hafa stórt orkubil og þola og dreifa hita betur en hálfleiðarar sem eru byggðir á kísil. Þeir hafa einnig aðra kosti:

Hátt orkubil kísilkarbíðs er mjög gagnlegt í aflmiklum forritum vegna þess að meiri orkubil gerir ráð fyrir smærri hálfleiðaratækjum með meiri rekstrarafköstum.

Fyrir díóða, algenga gerð hálfleiðaratækja, er sundurliðunarspennan sú spenna sem straumur sem snúið er við getur flætt í gegnum díóðuna. Há sundurliðunarspenna kísilkarbíðs gerir það tilvalið fyrir MOSFET.

Þetta leiðir til annars mikilvægs hálfleiðaraeiginleika í MOSFET: öfugum batatíma. Ef MOSFET fer í öfugt hlutdrægni er tíminn sem það tekur að fara aftur í eðlilegt ástand þekktur sem öfugur endurheimtartími. Á þessum tíma getur straumurinn flætt í gagnstæða átt og kerfið verður fyrir orkutapi. Í þessum tilfellum hafa SiC tæki mjög hraðan endurheimtartíma og hverfandi orkutap, sem er ekki raunin með Si tæki.

Kísilkarbíð er sveigjanlegra en kísill hvað varðar lyfjamisnotkun (bætir við óhreinindum). Það er hægt að aðlaga það til að leiða rafmagn aðeins við sérstakar aðstæður, eins og ljós sem verður fyrir ákveðnum styrkleika (innrauður, sýnilegir eða útfjólubláir), sem gerir kísilkarbíð hálfleiðara fjölhæfari.