Silikonkarbied: Verskil tussen weergawes
Content deleted Content added
Voorkoms |
Produksie |
||
Lyn 17:
== Geskiedenis ==
Silikonkarbied is 'n [[halfgeleier]]. Die eerste navorsing op hierdie gebied is van die Marconi-bedryf is 1907. Dit was nogtans eers in 1955 dat Ley 'n [[sublimasie]]-proses gewys het om taamlike suiwer SiC-plaatjies te vervaardig. Die eerste konferensie wat aan hierdie belangrike materiaal gewy is het in 1959 in Boston, MA plaasgevind.<ref name="Harris">{{cite book | last=Harris | first=Gary | title=Properties of silicon carbide | publisher=IEE, INSPEC | publication-place=London, U.K | year=1995 | isbn=978-0-85296-870-3 | oclc=62113255 | language=Engels |url=https://books.google.com/books?id=Yy_B8GzxNlgC}}</ref>
== Struktuur ==
Lyn 27:
Hoewel dit skaars op die aarde is, kom silikonkarbied opvallend algemeen in die ruimte voor. Dit is 'n algemene vorm van sterrestof wat rondom koolstofryke sterre voorkom, en voorbeelde van hierdie sterrestof is in ongerepte toestand in primitiewe (onveranderde) meteoriete gevind. Die silikonkarbied wat in die ruimte en in meteoriete voorkom, is byna uitsluitlik die beta-polimorf. Analise van SiC-korrels wat in die Murchison-meteoriet ('n koolstofbevattende [[chondriet]]-meteoriet) gevind is, het afwykende isotopiese verhoudings van koolstof en silikon aan die lig gebring, wat daarop dui dat hierdie korrels buite die sonnestelsel ontstaan het.<ref name="Kelly">{{cite web |url = http://img.chem.ucl.ac.uk/www/kelly/history.htm |last=Kelly |first=Jim |work=University College London |title =The Astrophysical Nature of Silicon Carbide| accessdate=22 Desember 2020 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170504052500/http://img.chem.ucl.ac.uk/www/kelly/history.htm |archive-date=4 Mei 2017 |language=Engels}}</ref>
== Produksie ==
[[Lêer:SiC crystals.JPG|duimnael|Sintetiese SiC kristalle ~3 mm in deursnee]]
Omdat natuurlike moissaniet uiters skaars is, is die meeste silikonkarbied wat in die wêreld verkoop word sinteties. Silikonkarbied word gebruik as 'n skuurmiddel, sowel as 'n [[halfgeleier]] en juweelkwaliteit [[diamant]]vervanger. Die eenvoudigste proses om silikonkarbied te vervaardig is om silika-sand en koolstof in 'n Acheson-grafiet-elektriese weerstandsoond te kombineer teen 'n hoë temperatuur, tussen 1 600 °C en 2 500 °C. Fyn {{Chem|Si|O|2}}-deeltjies in plantmateriaal (byvoorbeeld rysskille) kan in SiC omgeskakel word deur die oortollige koolstof uit die organiese materiaal te verhit.<ref name="Vlasov">{{cite journal| last=Vlasov |first=A.S. |title = Obtaining silicon carbide from rice husks| journal = Refractories and Industrial Ceramics |volume = 32 |issue = 9–10 |year = 1991 | pages=521–523 |doi=10.1007/bf01287542 |s2cid=135784055 |language=Engels}}</ref> Die silika-rook, wat 'n neweproduk is van die vervaardiging van silikonmetaal en ferro-silikon[[legering]]s, kan ook in SiC omgeskakel word deur dit met [[grafiet]] teen 1 500 °C te verhit.<ref name="Zhong">{{cite journal |last=Zhong |first=Y. |coauthors=Shaw, Leon L.; Manjarres, Misael; Zawrah, Mahmoud F. |title = Synthesis of Silicon Carbide Nanopowder Using Silica Fume | journal = Journal of the American Ceramic Society | volume = 93|year =2010| pages=3159–3167 | doi= 10.1111/j.1551-2916.2010.03867.x| issue = 10 |language=Engels}}</ref>
Die materiaal wat in die Acheson-oond gevorm word, wissel in suiwerheid, afhangende van die afstand daarvan tot die grafietweerstandhittebron. Kleurlose, liggeel en groen kristalle het die hoogste suiwerheid en kom die naaste aan die weerstandhittebron voor. Die kleur verander na blou en swart op 'n groter afstand van die hittebron en hierdie donkerder kristalle is minder suiwer. [[Stikstof]] en [[aluminium]] is algemene onsuiwerhede, en dit beïnvloed die elektriese geleiding van die silikonkarbied.<ref name="Harris"/>
[[Lêer:Lely SiC Crystal.jpg|duimnael|Sintetiese SiC Lely kristalle]]
Suiwer silikonkarbied kan vervaardig word deur die Lely-proses,<ref name="Lely">{{cite journal | last = Lely |first=Jan Anthony | title = Darstellung von Einkristallen von Silicium Carbid und Beherrschung von Art und Menge der eingebauten Verunreinigungen | journal = Berichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft | volume = 32 | pages = 229–236 | year = 1955 |language=Duits}}</ref> waarin SiC-poeier in hoë-temperatuur-spesies [[silikon]], koolstof, silikondikarbied ({{Chem|Si|C|2}}) en disilikonkarbied ({{Chem|Si|2|C}}) in 'n [[argon]]gasatmosfeer [[Sublimasie|gesublimiseer]] word teen 2 500 °C en weer neergelê in vlokagtige enkelkristalle,<ref name="LelyWafers">{{cite web | title=Lely Wafers | website=Nitride Crystals, Inc. | url=http://www.nitride-crystals.com/Lely-Wafers.htm | access-date=22 December 2020}}</ref> tot 2 × 2 cm groot, op 'n effens kouer substraat. Hierdie proses lewer enkelkristalle van hoë gehalte, meestal van 6H-SiC-fase (as gevolg van hoë groeitemperatuur).
'n Gewysigde Lely-proses wat induksieverhitting in grafiethouers behels, lewer nog groter enkelkristalle met 'n deursnee van 10 cm wat 81 keer groter is as die gewone Lely-proses.<ref name="Ohtani">{{cite book| url=http://www.nsc.co.jp/en/tech/report/pdf/8407.pdf| archive-url=https://web.archive.org/web/20101217002122/http://www.nsc.co.jp/en/tech/report/pdf/8407.pdf| archive-date=17 Desember 2010 |title = Nippon Steel Technical Report no. 84 : Large high-quality silicon carbide substrates| last = Ohtani |first=N. |year = 2001 }}</ref>
[[Kubiese digpakking|Kubieke]] SiC word gewoonlik gegroei deur die duurder proses van chemiese dampneerslag van silaan, waterstof en stikstof.<ref name="Harris"/><ref name="Byrappa">{{cite book| pages=180–200| url=https://books.google.com/books?id=win7M66SjYIC| title= Crystal growth technology| last1=Byrappa |first1=K. |last2=Ohachi |first2=T. | publisher = Springer| year = 2003| isbn = 978-3-540-00367-0}}</ref>
SiC kan ook tot wafels gemaak word deur 'n enkele kristal te sny met behulp van 'n diamantsaag of deur 'n laser. SiC is 'n nuttige halfgeleier wat ondermeer in kragelektronika gebruik word.<ref name="DISCO">{{cite web | title=KABRA {{!}} DISCO Corporation | website=共通 {{!}} DISCO Corporation | date=21 Augustus 2020 | url=https://www.disco.co.jp/kabra/index_eg.html | access-date=22 Desember 2020}}</ref>
== Verwysings ==
{{Verwysings}}
{{Normdata}}
| |||