Silicio ir anglies lydiniai: techninė apžvalga ir pažangios programos

1.1 Atominė struktūra ir ryšys

Silicio ir anglies lydiniai pasižymi trys pirminės klijavimo konfigūracijos:

Kovalentiniai Si-C jungtys (vyrauja SiC, jungties ilgis ~ 1,89 Å)

Metalinės Si-Si ryšiai (turtingose ​​silicio fazėse)

SP²/SP³ hibridizuotos CC jungtys (grafitinės/amorfinės anglies regionai)

Elektroninė struktūra rodo:

Sic bandgap: 2. 3-3. 3 ev (kinta pagal politypą)

Darbo funkcija: 4. 5-5. 1 eV (puslaidininkių programoms)

1.2 Termodinaminės savybės

Pagrindiniai termodinaminiai parametrai:

Fazės schemos aspektai:

„Si-C“ dvejetainė sistema rodo eutektiką 1414 laipsnio (Si turtinga pusė)

SiC stability range: >1700 laipsnis esant standartiniam slėgiui

2.1 Didelio grynumo sintezės metodai

„Acheson“ procesas (pramoninis sic):

Reakcija: SiO₂ + 3 c → -sic + 2 co (1900-2500 laipsnis)

Produktas: šešiakampis -SIC (6H, 4H politaipai)

Priemaišų kontrolė:<50 ppm metallic contaminants

Cheminis garų nusėdimas (elektroninis laipsnis):

Pirmtakai: SIH₄ + C₃H₈ ties 1200-1600 laipsniu

Augimo greitis: 5-50 μm/HR

Defektų tankis:<10³ cm⁻² for epitaxial layers

2.2 Nanostruktūrizavimo metodai

„Core-Shell Si@C Anode“ medžiagos:

Architektūra: 50-200 nm Si branduoliai su 5-20 nm anglies danga

Capacity retention: >80% po 500 ciklų (vs 20% už „Bare SI“)

Gamyba:

RF Si dulkinimas

CVD anglies kapsulė

Plazmos paviršiaus funkcionalizavimas

3D porėtos pastoliai:

Poringumas: 60-80% (porų dydis 50-500 nm)

Specifinis paviršiaus plotas: 300-800 m²/g

Gamyba:

Pagrindinis ėsdinimas

Užšaldymo liejimas

Selektyvusis lazerio sukepinimas

Populiarus Žymos: Silicio-anglies lydiniai: techninė apžvalga ir pažangios programos, Kinijos silicio ir anglies lydiniai: Techninė apžvalga ir pažengusiųjų programų gamintojai, tiekėjai, gamyklos