Silicio karbidas yra labai stiprus cheminis junginys, pasi\u017eymintis pla\u010dios draustin\u0117s juostos puslaidininkio savyb\u0117mis. Nat\u016braliai randamas kaip retas brangakmenis moisanitas ir gaminamas cheminio redukavimo proces\u0173 metu elektrin\u0117se krosnyse.<\/p>\n
Kietumas, standumas ir \u0161iluminis laidumas - visa tai lemia, kad \u0161i med\u017eiaga yra patraukli astronomini\u0173 teleskop\u0173 veidrod\u017eiams gaminti. Be to, jo kristalin\u0117 strukt\u016bra i\u0161lieka stabili esant auk\u0161tai temperat\u016brai ir apsaugo nuo r\u016bg\u0161tini\u0173 tirpal\u0173 ir korozijos.<\/p>\n
SiC gali kristalizuotis \u012fvairiomis strukt\u016bromis, vadinamomis politipais. Kiekvienas politipas pasi\u017eymi savitomis savyb\u0117mis, d\u0117l kuri\u0173 yra naudingas elektros, optin\u0117se ir \u0161ilumin\u0117se srityse; prie\u0161 pasirenkant, kur\u012f politip\u0105 naudoti, svarbu suprasti j\u0173 skirtumus.<\/p>\n
Kiekvienam politipui b\u016bdinga savita rikiavimo seka ir gardel\u0117s geometrija, pavyzd\u017eiui, 6H politipas nuo 15R politipo skiriasi \u0161e\u0161iakampio simetrija, o silicio ir anglies atom\u0173 i\u0161sid\u0117stymu. Be to, kiekvienas politipas turi savo stechiometrij\u0105, kuri turi didel\u0119 reik\u0161m\u0119 politipo stabilumui.<\/p>\n
Nors politip\u0173 yra labai daug, tik kai kurie i\u0161 j\u0173 yra svarb\u016bs pramonei. Tai 4H ir 6H \u0161e\u0161iakamp\u0117s strukt\u016bros, taip pat 3C kubin\u0117 strukt\u016bra, paprastai vadinama b forma. D\u0117l ma\u017eos judrumo anizotropijos jie yra ideal\u016bs substratai didelio na\u0161umo prietaisams.<\/p>\n
Pasi\u016blyta \u012fvairi\u0173 teorij\u0173 apie politipizm\u0105, \u012fskaitant termodinaminius ir dislokacij\u0173 modelius. Deja, n\u0117 viena teorija negali paai\u0161kinti vis\u0173 SiC politip\u0173. Ta\u010diau vienas populiarus paai\u0161kinimas teigia, kad politipizmas atsiranda kristalui augant d\u0117l laisvosios energijos poky\u010di\u0173, atsirandan\u010di\u0173 d\u0117l sistemos entropijos ir b\u016bsenos kintam\u0173j\u0173, pavyzd\u017eiui, sl\u0117gio t\u016brio temperat\u016bros, skirtum\u0173.<\/p>\n
Silicio karbidas (SiC) pasi\u017eymi polipine prigimtimi, tod\u0117l gali b\u016bti \u012fvairi\u0173 kristalini\u0173 strukt\u016br\u0173. Kiekviena strukt\u016bra pasi\u017eymi skirtingomis fizikin\u0117mis savyb\u0117mis, nes skiriasi sluoksni\u0173 i\u0161d\u0117stymo sekos ir gardel\u0117s i\u0161kraipymai, kurie lemia jo kristalin\u0119 strukt\u016br\u0105, taip pat lemia plat\u0173 chemini\u0173 ir fizikini\u0173 savybi\u0173 spektr\u0105.<\/p>\n
Silicio karbido atom\u0173 i\u0161sid\u0117stymas apibr\u0117\u017eia sluoksni\u0173, kuriuose Si ir C atomai \u012f sluoksnius i\u0161sid\u0117sto augant, krovimo sekas. Si ir C atomai i\u0161sid\u0117sto trimis konfig\u016bracijomis, kad b\u016bt\u0173 kuo didesnis tankis; augimo metu \u0161ios trys konfig\u016bracijos apibr\u0117\u017eia vadinam\u0105j\u0105 vienetin\u0119 l\u0105stel\u0119 ir yra laikomos kristalin\u0117s strukt\u016bros dalimi. Priklausomai nuo to, kokios konfig\u016bracijos sudaro \u0161i\u0105 l\u0105stel\u0119, priklausomai nuo \u0161ios vienetin\u0117s l\u0105stel\u0117s konfig\u016bracij\u0173 gali atsirasti \u0161e\u0161iakamp\u0117s glaud\u017eiai sukomponuotos, veid\u0105 centruojan\u010dios kubin\u0117s arba romboedrin\u0117s formos.<\/p>\n
Silicio karbido politipai i\u0161siskiria skirtingomis elektrin\u0117mis, optin\u0117mis ir mechanin\u0117mis savyb\u0117mis; \u0161e\u0161iakampiai ir romboedriniai politipai vadinami A formomis, kubiniai politipai - B formomis. A formos med\u017eiagos pasi\u017eymi ma\u017ea judrumo anizotropija d\u0117l tetraedrin\u0117s strukt\u016bros - d\u0117l \u0161i\u0173 savybi\u0173 \u0161i med\u017eiaga yra populiarus pasirinkimas didelio na\u0161umo astronominiams veidrod\u017eiams ir erdv\u0117laivi\u0173 komponentams gaminti.<\/p>\n
Silicio karbidas yra daugiasluoksnis kristalas, kuris gali b\u016bti keli\u0173 skirting\u0173 form\u0173, vadinam\u0173 politipais. Kiekvienas politipas turi savit\u0105 kristalin\u0119 strukt\u016br\u0105, kuri\u0105 apibr\u0117\u017eia silicio ir anglies atom\u0173 konfig\u016bracijos, sudaran\u010dios tris konfig\u016bracijas, glaud\u017eiai supakuotas taip, kad b\u016bt\u0173 pasiekta artimiausia pakuot\u0117. Politipo vienetin\u0117 l\u0105stel\u0117 atspindi \u0161\u012f b\u016bding\u0105 i\u0161sid\u0117stym\u0105 ir lemia jo form\u0105.<\/p>\n
Wurtzito potipiai pla\u010diai \u017einomi d\u0117l savo \u0161e\u0161iakamp\u0117s simetrijos ir da\u017eniau vadinami 6H arba 4H-SiC potipiais. Nors \u0161i\u0105 strukt\u016br\u0105 galima u\u017eauginti ant nesilicio karbido substrat\u0173 naudojant epitaksinius augimo procesus, j\u0173 kokyb\u0117 i\u0161lieka palyginti prasta d\u0117l daugyb\u0117s juose esan\u010di\u0173 defekt\u0173 ir dislokacij\u0173.<\/p>\n
\u0160iuo atveju defektai yra kra\u0161tin\u0117s dislokacijos, kurios sukelia sluoksnio poslink\u012f, tod\u0117l gaunami i\u0161sklaidyti ir i\u0161kraipyti wurtzitinio silicio karbido rentgeno spinduli\u0173 modeliai. Tokios strukt\u016bros rodo, kad sistemoje n\u0117ra vienmat\u0117s netvarkos.<\/p>\n
Silicio karbido kristalin\u0117s strukt\u016bros reik\u0161m\u0117 vis did\u0117ja, nes jis vis pla\u010diau naudojamas gamyboje ir technologijose. D\u0117l savo unikali\u0173 savybi\u0173 silicio karbidas pasirod\u0117 es\u0105s itin vertinga med\u017eiaga \u012fvairiose srityse. Nors \u017dem\u0117je kaip nat\u016brali mineralo forma jis yra retas, jo gausa kosmose akivaizdi - Murchisono meteoritas yra vienas i\u0161 toki\u0173 nepakeist\u0173 angling\u0173 chondrit\u0173 meteorit\u0173, kuriuose jo yra, pavyzd\u017ei\u0173; be to, j\u012f galima pagaminti ir dirbtiniu b\u016bdu, i\u0161 pradinio ta\u0161ko naudojant vienodas silicio ir anglies proporcijas.<\/p>\n
Silicio karbidas pasi\u017eymi daugeliu fizikini\u0173 savybi\u0173, d\u0117l kuri\u0173 jis tinka \u012fvairioms reikm\u0117ms: nuo kietumo ir \u0161ilumos laidumo iki atsparumo chemin\u0117ms med\u017eiagoms ir atsparumo \u0161iluminiam pl\u0117timosi procesui. Kaip patvari keramika jis da\u017enai naudojamas pramoniniuose abrazyvuose ar pjovimo \u012frankiuose; be to, i\u0161 jo galima gaminti p ir n tipo prietaisus, naudojant kontroliuojamus priemai\u0161\u0173 dopingo procesus.<\/p>\n
SiC kristalams b\u016bdinga tetraedrin\u0117 koordinacija, kai keturi silicio ir keturi anglies atomai susieti \u012f sud\u0117ting\u0105 tinkl\u0105, kuriame keturi silicio atomai ir keturi anglies atomai tarpusavyje sujungti \u012f sud\u0117ting\u0105 tinkl\u0105, primenant\u012f deimant\u0105. D\u0117l tokios jung\u010di\u0173 strukt\u016bros SiC yra labai stiprus ir kietas. Silicio karbidas egzistuoja kaip daugyb\u0117 kristalini\u0173 strukt\u016br\u0173 savo viduje - 3C-SiC ir 4H-SiC yra du labiausiai paplit\u0119 politipai.<\/p>\n
Silicio karbidas gali b\u016bti gaminamas \u012fvairiais b\u016bdais, o kiekviena r\u016b\u0161is pasi\u017eymi skirtingomis fizikin\u0117mis savyb\u0117mis. Da\u017eniausiai gaminamas naudojant elektrin\u0119 krosn\u012f ir \u012fkaitintus aliuminio oksido ir kokso mi\u0161inius; taip pat gali b\u016bti naudojamas grynas kvarcinis sm\u0117lis arba suod\u017eiai. Sukurti kristalai gali b\u016bti sumalti \u012f miltelius, kurie naudojami kaip abrazyvas arba puslaidininkin\u0117 med\u017eiaga.<\/p>\n
Silicio karbidas gamtoje pasitaiko palyginti retai, ta\u010diau jo vis dar galima rasti meteorituose ir kosminiuose objektuose, pavyzd\u017eiui, Murchisono meteorite, kuriame yra nedideli kiekiai beta silicio karbido - d\u0117l unikalios strukt\u016brin\u0117s strukt\u016bros jis tinkamas naudoti kosmose.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicio karbidas yra labai stiprus cheminis junginys, pasi\u017eymintis pla\u010dios draustin\u0117s juostos puslaidininkio savyb\u0117mis. Nat\u016braliai randamas kaip retas brangakmenis moisanitas ir gaminamas cheminio redukavimo proces\u0173 metu elektrin\u0117se krosnyse. Kietumas, standumas ir \u0161iluminis laidumas - visa tai lemia, kad jis yra patraukli med\u017eiaga astronomini\u0173 teleskop\u0173 veidrod\u017eiams gaminti. Be to, jo kristalin\u0117 strukt\u016bra i\u0161lieka stabili esant dideliam ...<\/p>\n