投稿者名:アドミンエイト

岡本らは、さまざまな温度で炭化ケイ素の導電率を測定し、少量のSi添加では導電率が2～3桁上昇しないが、5mol%を超えると導電率が最大3桁上昇することを発見した。炭化ケイ素は半導体材料であり、アルミニウム、ホウ素、ガリウム、リンまたは窒素イオンのドーピングによって、n型またはp型のいずれかの状態に変化させることができる。電気伝導性 炭化ケイ素は半導体材料であり、金属（電気を通す）と絶縁体（電流に抵抗する）の中間に位置する。低温では、炭化ケイ素は電気抵抗によって絶縁体のように振る舞います。

アモルファスシリコンカーバイド（a-SiC）は、その光学的・電子的特性の多様性により、絶大な注目を集めている。剛性、低熱膨張率、可視光透過性を特徴とするこの材料は、望遠鏡のミラーの材料として魅力的である。材料科学は、この新しい材料a-SiCの登場によって革命を経験している。強度とランダム性と精度を兼ね備えた特性を持つa-SiCは、マイクロチップ技術に革命をもたらすかもしれない。強度 結晶性炭化ケイ素（c-SiC）は、一般的にアモルファスよりもはるかに強度が高い。しかし、アモルファスSi-C薄膜の新発見により、高性能機械・光学デバイスへの扉が開かれた。アモルファスSi-C薄膜は、ウェーハスケールの薄膜製造において10GPaの極限引張強度を持つ。

4H-SiCは、炭化ケイ素のポリタイプとして人気が高まっている。その広いバンドギャップと優れた熱的、電気的、機械的特性から、パワーエレクトロニクス用途に理想的な材料である。我々は、[0001]方位を持つ4H-SiC単結晶ピラー試験片の弾性変形とクラック挙動を、圧縮ひずみ試験に対して4回の負荷-負荷解除サイクルを行う負荷-負荷解除圧縮ひずみ試験を実施することによって調査した。硬度 炭化ケイ素（一般に「カーボランダム」または「王冠の宝石」と呼ばれる）は、地球上で最も硬い天然素材です。シリコンと炭素元素からなる炭化ケイ素は、自然界ではモアッサナイトの宝石として存在します。

炭化ケイ素ウィスカーは、卓越した物理的・化学的特性を持つミクロンサイズの単結晶粒子であり、高温構造材料や工具用セラミックスなど、さまざまな分野で幅広く応用されているため、大きな研究関心を集めている。ムライトセラミックは化学的に安定な耐火物であり、高硬度や耐温度クリープ性などの優れた機械的・物理的特性を有していますが、破壊靭性は比較的低いままです。SiC ウィスカーはこの特性を大幅に向上させます。物理的特性 炭化ケイ素ウィスカーは、その構造がダイヤモンドに似ているミクロンサイズの単結晶繊維であり、高強度、高剛性、耐薬品性、温度安定性というユニークな特性を持っているため、セラミック、金属、ポリマーの優れた補強材料となっています。

シリコン・カーバイド・インバータ技術は、パワー半導体の進歩として注目されている。従来のシリコン・デバイスに比べ、電力損失が最大10分の1に低減され、熱性能も改善されるなど、いくつかの利点があります。マクラーレン・アプライド社は、電気自動車のトラクション・インバータに見られる800ボルトの高電圧システムに対応するために特別に設計された高電圧CoolSiC金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）を採用しています。電力密度 電力密度とは、インバータが単位体積当たりに発電できる電力量のことで、エネルギー効率を最大化するために高電圧・高周波数で動作する必要がある電気自動車アプリケーションでは重要な考慮事項です。この目的を達成するために、メーカーは出力電力を増加させながら全体のサイズを縮小しなければならない。

炭化ケイ素（一般にカーボランダムと呼ばれる）は、ケイ素と炭素からなる非常に硬い合成結晶性化合物で、高い熱伝導率、低い膨張係数、化学反応への耐性、半導体機能を特徴としている。天然のモアッサナイトは鉱物として存在するが、隕石やキンバーライト鉱床からごく限られた量しか発見できないため、ほとんど合成でしか製造されていない。硬度 炭化ケイ素（SiC）はケイ素と炭素の硬い化合物で、アリゾナ州のキャニオン・ディアブロ隕石クレーターでモアッサナイトという鉱物として自然に産出する。エドワード・アチソンは1893年、工業用研磨剤としてSiCの量産を開始したが、それ以来、SiCの硬度を高めるために、炭化ケイ素の用途は広がっている。

炭化ケイ素(SiC)は電気自動車パワーシステムの高電圧要求に耐えることができます。ウォルフスピードはトラクションコントロールインバータ用SiC設計をサポートするために特別に設計された絶縁ソリューションを提供しています。炭化ケイ素の市場成長 自動車産業の成長が炭化ケイ素の市場成長を牽引する一方、その高温耐性が耐火物セクターの需要を牽引している。自動車分野での炭化ケイ素市場の成長は、電気自動車やハイブリッド車（EV/HYV）に使用されるパワーエレクトロニクスが牽引している。省エネ製品に対する需要や、再生可能エネルギーの導入を奨励する政府の優遇措置が、この市場の成長を後押ししている。炭化ケイ素は、腐食や酸化に対して強い耐性を持つ非常に耐久性のある材料である。

炭化ケイ素は、卓越した硬度と耐久性を持つ驚異的な素材であり、あらゆる工作ツールキットに革命をもたらします。職人はこの研磨材を利用して、表面を正確かつ簡単に整形、平滑化、水平化することができます。繊細な単板や緻密な広葉樹など、サンディングする素材に関係なく、この防水研磨材は常に安定した結果を提供するため、金属加工業界のプロに愛用されています：汎用性 炭化ケイ素サンドペーパーは、その硬度、耐熱性、切削力により、驚異的な能力を持つ多面的なサンドペーパーです。炭化ケイ素の硬度、耐熱性、切削力は、以下のような卓越した職人技を可能にします。

炭化ケイ素は、電気回路内の信号を増幅、スイッチング、変換する電子機器に使用される。耐電圧と温度特性が低いため、これらのデバイスは電力損失が少なく、より高い周波数で動作することができる。SiCは、アチソン・プロセスと呼ばれる電気炉で、珪砂に石油コークスから作られる炭素を混ぜて加熱することで製造される。その結果、純度に応じて緑色または黒色の小さな結晶粒が得られます。特徴 炭化ケイ素は共有結合した薄い灰色の固体物質で、融点が極めて高く、耐食性に優れ、優れた熱伝導性を持つ。

炭化ケイ素MOSFET（金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ）は、ワイドバンドギャップ、高耐圧、高電流密度特性を提供するパワーエレクトロニクス・アプリケーションに不可欠な素子です。これらの電源は、LLCやZVSのようなハード・スイッチング・トポロジーに特に適しており、システム・コストを削減し、よりコンパクトな設計と、より低いミラー容量でエネルギー効率の高い電源を実現するために、より小さな部品でより高いシステム効率を提供します。高電圧ブレークダウン シリコンよりも高いブレークダウン電界を持つ炭化ケイ素は、高周波でスイッチングするインバーター、モーター・ドライブ、太陽光発電インバーターなどの高電圧デバイスに使用できるため、熱暴走故障の原因となる過熱を避けることができます。このため、炭化ケイ素は理想的な材料となっている。