Το καρβίδιο του πυριτίου ανακαλύφθηκε το 1893 ως βιομηχανική λειαντική για τους τροχούς λείανσης και τα φρένα αυτοκινήτων. Σχετικά με το μέσο του 20ού αιώνα, η Sic Wafer χρησιμοποιεί αυξήθηκε για να συμπεριλάβει την τεχνολογία LED. Από τότε, έχει επεκταθεί σε πολλές εφαρμογές ημιαγωγών λόγω των πλεονεκτικών φυσικών του ιδιοτήτων. Αυτές οι ιδιότητες είναι εμφανείς στο ευρύ φάσμα χρήσεων της εντός και εκτός της βιομηχανίας ημιαγωγών. Με το νόμο του Moore να φαίνεται να φτάνει στο όριο του, πολλές εταιρείες της βιομηχανίας ημιαγωγών κοιτάζουν προς το καρβίδιο του πυριτίου ως το υλικό ημιαγωγών του μέλλοντος. Το SIC μπορεί να παραχθεί χρησιμοποιώντας πολλαπλούς πολυύκους του SIC, αν και εντός της βιομηχανίας ημιαγωγών, τα περισσότερα υποστρώματα είναι είτε 4H-SIC, με 6H-να γίνονται λιγότερο συχνές καθώς η αγορά SIC έχει αυξηθεί. Όταν αναφέρεται σε καρβίδιο 4Η και 6Η-πυριτίου, το Η αντιπροσωπεύει τη δομή του κρυσταλλικού πλέγματος. Ο αριθμός αντιπροσωπεύει την ακολουθία στοίβαξης των ατόμων εντός της κρυσταλλικής δομής, αυτό περιγράφεται στο διάγραμμα δυνατοτήτων SVM παρακάτω. Πλεονεκτήματα σκληρότητας καρβιδίου πυριτίου Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα στη χρήση καρβιδίου πυριτίου σε πιο παραδοσιακά υποστρώματα πυριτίου. Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα αυτού του υλικού είναι η σκληρότητα του. Αυτό δίνει στο υλικό πολυάριθμα πλεονεκτήματα, σε εφαρμογές υψηλής ταχύτητας, υψηλής θερμοκρασίας και/ή υψηλής τάσης. Τα πλακίδια καρβιδίου του πυριτίου έχουν υψηλή θερμική αγωγιμότητα, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να μεταφέρουν θερμότητα από ένα σημείο σε άλλο πηγάδι. Αυτό βελτιώνει την ηλεκτρική αγωγιμότητά του και τελικά τη μικροσκοπική, έναν από τους κοινούς στόχους της μετάβασης σε SIC Geafers. Θερμικές δυνατότητες SIC υποστρώματα έχουν επίσης χαμηλό συντελεστή για θερμική επέκταση. Η θερμική επέκταση είναι η ποσότητα και η κατεύθυνση που ένα υλικό επεκτείνεται ή συμβαδίζει καθώς θερμαίνεται ή ψύχεται. Η πιο συνηθισμένη εξήγηση είναι ο πάγος, αν και συμπεριφέρεται απέναντι από τα περισσότερα μέταλλα, επεκτείνεται καθώς δροσίζει και συρρικνώνεται καθώς θερμαίνεται. Ο χαμηλός συντελεστής του καρβιδίου του πυριτίου για θερμική επέκταση σημαίνει ότι δεν αλλάζει σημαντικά σε μέγεθος ή σχήμα, καθώς θερμαίνεται ή ψύχεται, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για την τοποθέτηση σε μικρές συσκευές και τη συσκευασία περισσότερων τρανζίστορ σε ένα μόνο τσιπ. Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα αυτών των υποστρωμάτων είναι η υψηλή αντίσταση τους σε θερμικό σοκ. Αυτό σημαίνει ότι έχουν τη δυνατότητα να αλλάζουν γρήγορα τις θερμοκρασίες χωρίς να σπάσουν ή να σπάσουν. Αυτό δημιουργεί ένα σαφές πλεονέκτημα κατά την κατασκευή συσκευών, καθώς πρόκειται για άλλα χαρακτηριστικά σκληρότητας που βελτιώνει τη διάρκεια ζωής και την απόδοση του καρβιδίου του πυριτίου σε σύγκριση με το παραδοσιακό πυρίτιο χύδην. Εκτός από τις θερμικές δυνατότητές του, είναι ένα πολύ ανθεκτικό υπόστρωμα και δεν αντιδρά με οξέα, αλκαλικά ή λιωμένα άλατα σε θερμοκρασίες μέχρι 800 ° C. Αυτό δίνει σε αυτά τα υποστρώματα ευελιξία στις εφαρμογές τους και βοηθά περαιτέρω την ικανότητά τους να εκτελούν χύδην πυρίτιο σε πολλές εφαρμογές. Η αντοχή του σε υψηλές θερμοκρασίες της επιτρέπει επίσης να λειτουργεί με ασφάλεια σε θερμοκρασίες άνω των 1600 ° C. Αυτό το καθιστά κατάλληλο υπόστρωμα για σχεδόν οποιαδήποτε εφαρμογή υψηλής θερμοκρασίας.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-09-2019