El carburo de silicio se descubrió en 1893 como abrasivo industrial para muelas y frenos de automóviles. Aproximadamente a mediados del siglo XX, los usos de las obleas de SiC crecieron hasta incluirse en la tecnología LED. Desde entonces, se ha expandido a numerosas aplicaciones de semiconductores debido a sus ventajosas propiedades físicas. Estas propiedades son evidentes en su amplia gama de usos dentro y fuera de la industria de los semiconductores. Ahora que la Ley de Moore parece llegar a su límite, muchas empresas de la industria de los semiconductores están mirando hacia el carburo de silicio como el material semiconductor del futuro. El SiC se puede producir utilizando múltiples politipos de SiC, aunque dentro de la industria de los semiconductores, la mayoría de los sustratos son 4H-SiC, y el 6H- se vuelve menos común a medida que crece el mercado del SiC. Cuando se hace referencia al carburo de silicio 4H y 6H, la H representa la estructura de la red cristalina. El número representa la secuencia de apilamiento de los átomos dentro de la estructura cristalina; esto se describe en la tabla de capacidades de SVM a continuación. Ventajas de la dureza del carburo de silicio Existen numerosas ventajas al utilizar carburo de silicio sobre los sustratos de silicio más tradicionales. Una de las principales ventajas de este material es su dureza. Esto confiere al material numerosas ventajas en aplicaciones de alta velocidad, alta temperatura y/o alto voltaje. Las obleas de carburo de silicio tienen una alta conductividad térmica, lo que significa que pueden transferir bien el calor de un punto a otro. Esto mejora su conductividad eléctrica y, en última instancia, la miniaturización, uno de los objetivos comunes del cambio a obleas de SiC. Capacidades térmicas Los sustratos de SiC también tienen un bajo coeficiente de expansión térmica. La expansión térmica es la cantidad y dirección en que un material se expande o contrae a medida que se calienta o enfría. La explicación más común es el hielo, aunque se comporta de manera opuesta a la mayoría de los metales: se expande cuando se enfría y se contrae cuando se calienta. El bajo coeficiente de expansión térmica del carburo de silicio significa que no cambia significativamente de tamaño o forma cuando se calienta o enfría, lo que lo hace perfecto para instalarlo en dispositivos pequeños y empaquetar más transistores en un solo chip. Otra gran ventaja de estos sustratos es su alta resistencia al choque térmico. Esto significa que tienen la capacidad de cambiar de temperatura rápidamente sin romperse ni agrietarse. Esto crea una clara ventaja a la hora de fabricar dispositivos, ya que es otra característica de dureza que mejora la vida útil y el rendimiento del carburo de silicio en comparación con el silicio tradicional a granel. Además de sus capacidades térmicas, es un sustrato muy duradero y no reacciona con ácidos, álcalis o sales fundidas a temperaturas de hasta 800 °C. Esto brinda a estos sustratos versatilidad en sus aplicaciones y ayuda aún más a su capacidad para superar al silicio en masa en muchas aplicaciones. Su resistencia a altas temperaturas también le permite operar de forma segura a temperaturas superiores a 1600°C. Esto lo convierte en un sustrato adecuado para prácticamente cualquier aplicación de alta temperatura.
Hora de publicación: 09-jul-2019