SiC - Silicon Carbide

Darganfuwyd carbid silicon ym 1893 fel sgraffiniad diwydiannol ar gyfer malu olwynion a breciau modurol. Tua hanner ffordd trwy'r 20fed ganrif, tyfodd defnyddiau wafferi SiC i gynnwys technoleg LED. Ers hynny, mae wedi ehangu i nifer o gymwysiadau lled-ddargludyddion oherwydd ei briodweddau ffisegol manteisiol. Mae'r eiddo hyn yn amlwg yn ei ystod eang o ddefnyddiau yn y diwydiant lled-ddargludyddion a thu allan. Gyda Deddf Moore yn ymddangos i gyrraedd ei derfyn, mae llawer o gwmnïau o fewn y diwydiant lled-ddargludyddion yn edrych tuag at garbid silicon fel deunydd lled-ddargludyddion y dyfodol. Gellir cynhyrchu SiC gan ddefnyddio polyteipiau lluosog o SiC, er yn y diwydiant lled-ddargludyddion, mae'r rhan fwyaf o swbstradau naill ai'n 4H-SiC, gyda 6H- yn dod yn llai cyffredin wrth i'r farchnad SiC dyfu. Wrth gyfeirio at carbid silicon 4H- a 6H-, mae'r H yn cynrychioli strwythur y dellt grisial. Mae'r rhif yn cynrychioli dilyniant pentyrru'r atomau o fewn y strwythur grisial, disgrifir hyn yn y siart galluoedd SVM isod. Manteision Caledwch Silicon Carbide Mae yna nifer o fanteision i ddefnyddio carbid silicon dros swbstradau silicon mwy traddodiadol. Un o brif fanteision y deunydd hwn yw ei galedwch. Mae hyn yn rhoi nifer o fanteision i'r deunydd, mewn cymwysiadau cyflymder uchel, tymheredd uchel a / neu foltedd uchel. Mae gan wafferi silicon carbid ddargludedd thermol uchel, sy'n golygu y gallant drosglwyddo gwres o un pwynt i'r llall yn dda. Mae hyn yn gwella ei ddargludedd trydanol ac yn y pen draw miniaturization, un o nodau cyffredin newid i wafferi SiC. Galluoedd thermol Mae gan swbstradau SiC hefyd gyfernod isel ar gyfer ehangu thermol. Ehangu thermol yw'r swm a'r cyfeiriad y mae deunydd yn ehangu neu'n crebachu wrth iddo gynhesu neu oeri. Yr esboniad mwyaf cyffredin yw rhew, er ei fod yn ymddwyn yn groes i'r rhan fwyaf o fetelau, gan ehangu wrth iddo oeri a chrebachu wrth iddo gynhesu. Mae cyfernod isel silicon carbid ar gyfer ehangu thermol yn golygu nad yw'n newid yn sylweddol o ran maint na siâp wrth iddo gael ei gynhesu neu ei oeri, sy'n ei gwneud yn berffaith ar gyfer gosod dyfeisiau bach a phacio mwy o transistorau ar un sglodyn. Mantais fawr arall o'r swbstradau hyn yw eu gwrthwynebiad uchel i sioc thermol. Mae hyn yn golygu bod ganddynt y gallu i newid tymheredd yn gyflym heb dorri na chracio. Mae hyn yn creu mantais amlwg wrth wneud dyfeisiau gan ei fod yn nodweddion caledwch arall sy'n gwella oes a pherfformiad carbid silicon o'i gymharu â swmp silicon traddodiadol. Ar ben ei alluoedd thermol, mae'n swbstrad gwydn iawn ac nid yw'n adweithio ag asidau, alcalïau na halwynau tawdd ar dymheredd hyd at 800 ° C. Mae hyn yn rhoi amlochredd i'r swbstradau hyn yn eu cymwysiadau ac yn cynorthwyo ymhellach eu gallu i berfformio'n well na silicon swmp mewn llawer o gymwysiadau. Mae ei gryfder ar dymheredd uchel hefyd yn caniatáu iddo weithredu'n ddiogel ar dymheredd dros 1600 ° C. Mae hyn yn ei gwneud yn swbstrad addas ar gyfer bron unrhyw gais tymheredd uchel.