SiC – Silikonkarbied

Silikonkarbied is in 1893 ontdek as 'n industriële skuurmiddel vir slypwiele en motorremme. Ongeveer halfpad deur die 20ste eeu het SiC-wafergebruike gegroei om by LED-tegnologie in te sluit. Sedertdien het dit uitgebrei na talle halfgeleiertoepassings as gevolg van sy voordelige fisiese eienskappe. Hierdie eienskappe is duidelik in sy wye reeks gebruike in en buite die halfgeleierbedryf. Met Moore se wet wat blykbaar sy limiet bereik, kyk baie maatskappye in die halfgeleierbedryf na silikonkarbied as die halfgeleiermateriaal van die toekoms. SiC kan geproduseer word deur veelvuldige politipes SiC te gebruik, hoewel die meeste substrate binne die halfgeleierindustrie óf 4H-SiC is, met 6H- wat minder algemeen word namate die SiC-mark gegroei het. Wanneer daar na 4H- en 6H- silikonkarbied verwys word, verteenwoordig die H die struktuur van die kristalrooster. Die nommer verteenwoordig die stapelvolgorde van die atome binne die kristalstruktuur, dit word beskryf in die SVM-vermoënsgrafiek hieronder. Voordele van silikonkarbiedhardheid Daar is talle voordele verbonde aan die gebruik van silikonkarbied bo meer tradisionele silikonsubstrate. Een van die belangrikste voordele van hierdie materiaal is sy hardheid. Dit gee die materiaal talle voordele, in hoë spoed, hoë temperatuur en/of hoë spanning toepassings. Silikonkarbiedwafels het hoë termiese geleidingsvermoë, wat beteken dat hulle hitte van een punt na 'n ander put kan oordra. Dit verbeter sy elektriese geleidingsvermoë en uiteindelik miniaturisering, een van die algemene doelwitte om na SiC-wafers oor te skakel. Termiese vermoëns SiC-substrate het ook 'n lae koëffisiënt vir termiese uitsetting. Termiese uitsetting is die hoeveelheid en rigting waarin 'n materiaal uitsit of saamtrek soos dit verhit of afkoel. Die mees algemene verklaring is ys, hoewel dit die teenoorgestelde van die meeste metale optree, uitsit soos dit afkoel en krimp soos dit verhit word. Silikonkarbied se lae koëffisiënt vir termiese uitsetting beteken dat dit nie aansienlik verander in grootte of vorm soos dit verhit of afgekoel word nie, wat dit perfek maak om in klein toestelle in te pas en meer transistors op 'n enkele skyfie te pak. Nog 'n groot voordeel van hierdie substrate is hul hoë weerstand teen termiese skok. Dit beteken hulle het die vermoë om temperature vinnig te verander sonder om te breek of te kraak. Dit skep 'n duidelike voordeel wanneer toestelle vervaardig word, aangesien dit nog 'n taaiheidskenmerk is wat die leeftyd en werkverrigting van silikonkarbied verbeter in vergelyking met tradisionele grootmaat silikon. Benewens sy termiese vermoëns, is dit 'n baie duursame substraat en reageer nie met sure, alkalieë of gesmelte soute by temperature tot 800°C nie. Dit gee hierdie substrate veelsydigheid in hul toepassings en help verder hul vermoë om grootmaat silikon in baie toepassings uit te voer. Sy sterkte by hoë temperature laat dit ook toe om veilig te werk by temperature bo 1600°C. Dit maak dit 'n geskikte substraat vir feitlik enige hoë temperatuur toediening.