SiC - Silisiumkarbid

Silisiumkarbid waard yn 1893 ûntdutsen as in yndustrieel slijpmiddel foar slijpwielen en autoremmen. Ungefear healwei de 20e ieu groeide it gebrûk fan SiC wafers om yn LED-technology op te nimmen. Sûnt dy tiid is it útwreide yn ferskate semiconductor-applikaasjes fanwegen syn foardielige fysike eigenskippen. Dizze eigenskippen binne te sjen yn har breed oanbod fan gebrûk yn en bûten de semiconductorsektor. Mei't de wet fan Moore syn limyt liket te berikken, sykje in protte bedriuwen yn 'e semiconductorsektor nei silisiumkarbid as it healgeleardermateriaal fan' e takomst. SiC kin wurde produsearre mei meardere polytypes fan SiC, hoewol binnen de semiconductor-yndustry binne de measte substraten of 4H-SiC, mei 6H- minder gewoan wurden as de SiC-merk is groeid. As ferwizend nei 4H- en 6H- silisiumkarbid, stiet de H foar de struktuer fan it kristalrooster. It nûmer stiet foar de stapeljende folchoarder fan 'e atomen binnen de kristalstruktuer, dit wurdt beskreaun yn' e SVM-mooglikheden hjirûnder. Foardielen fan hurdens fan silisiumkarbid D'r binne in protte foardielen foar it brûken fan silisiumkarbid oer mear tradisjonele silisiumsubstraten. Ien fan 'e wichtichste foardielen fan dit materiaal is har hurdens. Dit jout it materiaal tal fan foardielen, yn hege snelheid, hege temperatuer en / of hege spanning applikaasjes. Silisiumkarbidwafels hawwe hege termyske konduktiviteit, wat betsjut dat se waarmte fan it iene punt nei it oare goed kinne oerdrage. Dit ferbetteret syn elektryske konduktiviteit en úteinlik miniaturisaasje, ien fan 'e mienskiplike doelen fan it wikseljen nei SiC-wafers. Termyske mooglikheden SiC-substraten hawwe ek in lege koeffizient foar termyske útwreiding. Termyske útwreiding is it bedrach en de rjochting wêryn in materiaal útwreidet of kontraktearret as it opwarmt of ôfkoelt. De meast foarkommende ferklearring is iis, hoewol it it tsjinoerstelde fan de measte metalen gedraacht, útwreidet as it koelt en krimpt as it opwaarmt. De lege koëffisjint fan silisiumkarbid foar thermyske útwreiding betsjut dat it net signifikant feroaret yn grutte of foarm as it wurdt ferwaarme of ôfkuolle, wat it perfekt makket foar ynpassen yn lytse apparaten en mear transistors op ien chip ynpakke. In oar wichtich foardiel fan dizze substraten is har hege wjerstân tsjin termyske skok. Dit betsjut dat se de mooglikheid hawwe om temperatueren rap te feroarjen sûnder te brekken of te barsten. Dit soarget foar in dúdlik foardiel by it fabrisearjen fan apparaten, om't it in oare taaiheidskenmerken is dy't it libben en prestaasjes fan silisiumkarbid ferbettert yn ferliking mei tradisjoneel bulk silisium. Neist syn thermyske mooglikheden is it in heul duorsum substraat en reagearret net mei soeren, alkalis of smelte sâlten by temperatueren oant 800 ° C. Dit jout dizze substraten veelzijdigheid yn har tapassingen en helpt fierder har fermogen om bulk silisium yn in protte tapassingen út te fieren. De sterkte by hege temperatueren lit it ek feilich operearje by temperatueren boppe 1600 ° C. Dit makket it in gaadlik substraat foar praktysk elke applikaasje mei hege temperatueren.