Ränikarbiid avastati 1893. aastal lihvketaste ja autopidurite tööstusliku abrasiivina. Umbes 20. sajandi keskpaigas kasvas ränikarbiidiplaatide kasutus LED-tehnoloogiaga. Sellest ajast alates on see oma soodsate füüsikaliste omaduste tõttu laienenud arvukateks pooljuhtide rakendusteks. Need omadused ilmnevad selle laialdasest kasutusalast pooljuhtidetööstuses ja väljaspool seda. Kuna Moore'i seadus näib jõudvat oma piirini, otsivad paljud pooljuhtide tööstuse ettevõtted tuleviku pooljuhtmaterjalina ränikarbiidi. Ränikarbiidi saab toota mitme polütüüpi ränikarbiidi abil, kuigi pooljuhtide tööstuses on enamik substraate kas 4H-SiC, kusjuures 6H on ränikarbiidi turu kasvades vähem levinud. 4H- ja 6H-ränikarbiidile viidates tähistab H kristallvõre struktuuri. Arv tähistab aatomite virnastamisjärjestust kristallstruktuuri sees, seda on kirjeldatud allolevas SVM-i võimaluste tabelis. Ränikarbiidi kõvaduse eelised Ränikarbiidi kasutamisel on traditsioonilisemate ränisubstraatide ees palju eeliseid. Selle materjali üks peamisi eeliseid on selle kõvadus. See annab materjalile arvukalt eeliseid suure kiiruse, kõrge temperatuuri ja/või kõrgepinge rakendustes. Ränikarbiidist vahvlitel on kõrge soojusjuhtivus, mis tähendab, et nad suudavad soojust ühest punktist teise kaevu üle kanda. See parandab selle elektrijuhtivust ja lõpuks miniaturiseerimist, mis on üks ränikarbiidiplaatidele ülemineku ühiseid eesmärke. Soojusomadused SiC substraatidel on ka madal soojuspaisumise koefitsient. Soojuspaisumine on materjali kogus ja suund, mis paisub või tõmbub kokku, kui see soojeneb või jahtub. Kõige tavalisem seletus on jää, kuigi see käitub vastupidiselt enamikule metallidele, paisub jahtudes ja kahaneb kuumenedes. Ränikarbiidi madal soojuspaisumise koefitsient tähendab, et selle suurus ega kuju ei muutu oluliselt kuumutamisel või jahutamisel, mistõttu sobib see ideaalselt väikestesse seadmetesse sobitamiseks ja ühele kiibile rohkemate transistorite pakkimiseks. Nende substraatide teine suur eelis on nende kõrge vastupidavus termilisele šokile. See tähendab, et neil on võime kiiresti temperatuuri muuta ilma purunemise või pragudeta. See loob seadmete valmistamisel selge eelise, kuna see on veel üks vastupidavusomadus, mis parandab ränikarbiidi eluiga ja jõudlust võrreldes traditsioonilise massräniga. Lisaks termilisele võimekusele on see väga vastupidav substraat ega reageeri hapete, leeliste ega sulasooladega temperatuuril kuni 800°C. See annab nendele aluspindadele nende rakenduste mitmekülgsuse ja aitab veelgi kaasa nende võimele kasutada paljudes rakendustes räni hulgi. Selle tugevus kõrgetel temperatuuridel võimaldab sellel ka ohutult töötada temperatuuril üle 1600 °C. See muudab selle sobivaks substraadiks peaaegu iga kõrge temperatuuriga rakenduse jaoks.
Postitusaeg: juuli-09-2019