Sic - carbid silicon

Darganfuwyd carbid silicon ym 1893 fel sgraffiniol diwydiannol ar gyfer olwynion malu a breciau modurol. Tua hanner ffordd trwy'r 20fed ganrif, tyfodd SiC Wafer 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'r tu allan iddo. Gyda chyfraith Moore yn ymddangos yn cyrraedd ei therfyn, mae llawer o gwmnïau o fewn y diwydiant lled -ddargludyddion yn edrych tuag at silicon carbid fel deunydd lled -ddargludyddion y dyfodol. Gellir cynhyrchu SIC gan ddefnyddio sawl polytypes 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 garbid 4H- a 6H- silicon, mae'r H yn cynrychioli strwythur y dellt grisial. Mae'r nifer yn cynrychioli dilyniant pentyrru'r atomau yn y strwythur grisial, disgrifir hyn yn y siart galluoedd SVM isod. Manteision caledwch carbid silicon 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 dargludedd 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'r nodau cyffredin o newid i wafferi SiC. Galluoedd Thermol Mae gan swbstradau SIC hefyd gyfernod isel ar gyfer ehangu thermol. Ehangu thermol yw'r maint a'r cyfeiriad y mae deunydd yn ehangu neu'n contractio gan ei fod yn cynhesu neu'n oeri. Yr esboniad mwyaf cyffredin yw iâ, er ei fod yn ymddwyn gyferbyn â'r mwyafrif 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 neu siâp gan ei fod yn cael 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 ganddyn nhw'r gallu i newid tymereddau'n gyflym heb dorri na chracio. Mae hyn yn creu mantais amlwg wrth ffugio dyfeisiau gan ei fod yn nodweddion caledwch arall sy'n gwella oes a pherfformiad carbid silicon o'i gymharu â silicon swmp traddodiadol. Ar ben ei alluoedd thermol, mae'n swbstrad gwydn iawn ac nid yw'n ymateb gydag asidau, alcalïau neu 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 swmp silicon 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.