SiC - карбід крэмнія

Карбід крэмнію быў адкрыты ў 1893 годзе ў якасці прамысловага абразіва для шліфавальных колаў і аўтамабільных тармазоў. Прыкладна ў сярэдзіне 20-га стагоддзя выкарыстанне пласцін SiC пашырылася і ўключылася ў святлодыёдныя тэхналогіі. З тых часоў дзякуючы сваім выдатным фізічным уласцівасцям ён пашырыўся ў шматлікіх паўправадніковых прымяненнях. Гэтыя ўласцівасці праяўляюцца ў шырокім дыяпазоне выкарыстання ў паўправадніковай прамысловасці і за яе межамі. Паколькі закон Мура, здаецца, дасягнуў сваёй мяжы, многія кампаніі ў паўправадніковай прамысловасці глядзяць на карбід крэмнію як на паўправадніковы матэрыял будучыні. SiC можа вырабляцца з выкарыстаннем некалькіх палітыпаў SiC, хоць у паўправадніковай прамысловасці большасць падкладак - гэта 4H-SiC, а 6H- становіцца менш распаўсюджаным па меры росту рынку SiC. Калі гаворка ідзе пра 4H- і 6H- карбід крэмнію, H прадстаўляе структуру крышталічнай рашоткі. Лічба ўяўляе паслядоўнасць атамаў у крышталічнай структуры, гэта апісана ў табліцы магчымасцей SVM ніжэй. Перавагі цвёрдасці карбіду крэмнію Выкарыстанне карбіду крэмнію мае мноства пераваг у параўнанні з больш традыцыйнымі крэмніевымі падкладкамі. Адным з галоўных пераваг гэтага матэрыялу з'яўляецца яго цвёрдасць. Гэта дае матэрыялу шматлікія перавагі пры высокай хуткасці, высокай тэмпературы і/або высокім напружанні. Пласціны з карбіду крэмнія маюць высокую цеплаправоднасць, што азначае, што яны могуць добра перадаваць цяпло ад адной кропкі да іншай. Гэта паляпшае яго электраправоднасць і, у канчатковым выніку, мініяцюрызацыю, адну з агульных мэтаў пераходу на пласціны SiC. Цеплавыя магчымасці SiC падкладкі таксама маюць нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння. Цеплавое пашырэнне - гэта колькасць і кірунак, у якім матэрыял пашыраецца або сціскаецца, калі ён награваецца або астывае. Самае распаўсюджанае тлумачэнне - лёд, хоць ён паводзіць сябе супрацьлегла, чым большасць металаў, пашыраючыся пры астыванні і сціскаючыся пры награванні. Нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння карбіду крэмнію азначае, што ён істотна не змяняецца ў памеры або форме пры награванні або астуджэнні, што робіць яго ідэальным для ўстаноўкі ў невялікіх прыладах і ўпакоўкі большай колькасці транзістараў у адзін чып. Яшчэ адным важным перавагай гэтых падкладак з'яўляецца іх высокая ўстойлівасць да тэрмічнага ўдару. Гэта азначае, што яны маюць здольнасць хутка змяняць тэмпературу, не ламаючыся і не трэскаючыся. Гэта стварае відавочную перавагу пры вырабе прылад, паколькі гэта яшчэ адна характарыстыка трываласці, якая паляпшае тэрмін службы і прадукцыйнасць карбіду крэмнію ў параўнанні з традыцыйным аб'ёмным крэмніем. Акрамя сваіх цеплавых здольнасцей, гэта вельмі трывалы субстрат і не ўступае ў рэакцыю з кіслотамі, шчолачамі або расплаўленымі солямі пры тэмпературах да 800°C. Гэта надае гэтым падкладкам універсальнасць у іх прымяненні і дадаткова спрыяе іх здольнасці пераўзыходзіць аб'ёмны крэмній у многіх сферах прымянення. Яго трываласць пры высокіх тэмпературах таксама дазваляе яму бяспечна працаваць пры тэмпературах больш за 1600°C. Гэта робіць яго прыдатнай падкладкай практычна для любых прымянення пры высокіх тэмпературах.