Karakteristik fondamantal
1.1 estrikti atomik ak lyezon
Alloys Silisyòm-kabòn montre twa konfigirasyon lyezon prensipal:
Kovalan Si-C lyezon (dominant nan sic, kosyon longè ~ 1.89 Å)
Metalik Si-Si Bon (nan Silisyòm ki rich faz)
Sp²/Sp³ Hybridized CC Bon (Graphitik/Amorphe Kabòn Rejyon)
Estrikti elektwonik la montre:
Sic bandgap: 2. 3-3. 3 eV (varye selon polytype)
Fonksyon travay: 4. 5-5. 1 eV (pou aplikasyon semi -conducteurs)
1.2 Pwopriyete tèmodinamik
Kle paramèt tèmodinamik:
| Posesyon | Valè Range |
|---|---|
| Pwen k ap fonn (sic) | 2730 degre (dekonpoze) |
| Chalè espesifik (25 degre) | 0.67-1.25 J/g·K |
| Tèmik konduktivite | 120-490 W/m·K |
| CTE (25-1000 degre) | 4.0-5.6 × 10⁻⁶/K |
Konsiderasyon dyagram faz:
SI-C Sistèm binè montre eutectic nan 1414 degre (Si-rich bò)
SiC stability range: >1700 degre nan presyon estanda
Teknik fabrikasyon avanse
2.1 Metòd sentèz wo-pite
Pwosesis Acheson (endistriyèl sic):
Reyaksyon: Sio₂ + 3 C → -sic + 2 CO (1900-2500 degre)
Pwodwi: egzagonal -sic (6h, 4h polytypes)
Kontwòl malpwòpte:<50 ppm metallic contaminants
Depozisyon vapè chimik (klas elektwonik):
Precursors: sih₄ + c₃h₈ nan 1200-1600 degre
To kwasans: 5-50 μm/hr
Dansite domaj:<10³ cm⁻² for epitaxial layers
2.2 Apwòch nanostructuring
Nwayo-Shell Si@C Materyèl Anod:
Achitèk: 50-200 nm si am ak 5-20 nm kouch kabòn
Capacity retention: >80% apre 500 sik (vs 20% pou fè si)
Fabwikasyon:
Rf sputtering nan si
CVD kabòn ankapsulasyon
Plasma sifas fonksyonalizasyon
3D echafodaj pore:
Porosite: 60-80% (pò gwosè 50-500 nm)
Zòn sifas espesifik: 300-800 m²/g
Fabwikasyon:
Modèl-ede grave
Glase Distribisyon
Selektif lazè sintering
Baj popilè: Silisyòm-kabòn alyaj: Apèsi