O carburo de silicio foi descuberto en 1893 como un abrasivo industrial para molas e freos de automóbiles. A mediados do século XX, os usos das obleas de SiC creceron ata incluírse na tecnoloxía LED. Desde entón, estendeuse a numerosas aplicacións de semicondutores debido ás súas vantaxes propiedades físicas. Estas propiedades son evidentes na súa ampla gama de usos dentro e fóra da industria de semicondutores. Como a Lei de Moore parece alcanzar o seu límite, moitas empresas da industria de semicondutores están mirando cara ao carburo de silicio como o material semicondutor do futuro. O SiC pódese producir usando múltiples politipos de SiC, aínda que dentro da industria de semicondutores, a maioría dos substratos son 4H-SiC, sendo o 6H- cada vez menos común a medida que creceu o mercado de SiC. Cando se refire ao carburo de silicio 4H- e 6H-, o H representa a estrutura da rede cristalina. O número representa a secuencia de apilado dos átomos dentro da estrutura cristalina, isto descríbese no cadro de capacidades de SVM a continuación. Vantaxes da dureza do carburo de silicio Hai numerosas vantaxes ao usar carburo de silicio fronte a substratos de silicio máis tradicionais. Unha das principais vantaxes deste material é a súa dureza. Isto dálle ao material numerosas vantaxes, en aplicacións de alta velocidade, alta temperatura e/ou alta tensión. As obleas de carburo de silicio teñen unha alta condutividade térmica, o que significa que poden transferir calor dun punto a outro ben. Isto mellora a súa condutividade eléctrica e, en definitiva, a miniaturización, un dos obxectivos comúns de cambiar a obleas de SiC. Capacidades térmicas Os substratos de SiC tamén teñen un baixo coeficiente de expansión térmica. A expansión térmica é a cantidade e dirección que un material se expande ou contrae a medida que se quenta ou arrefría. A explicación máis común é o xeo, aínda que se comporta oposto á maioría dos metais, expandíndose a medida que se arrefría e encollendo a medida que se quenta. O baixo coeficiente de expansión térmica do carburo de silicio significa que non cambia significativamente de tamaño ou forma a medida que se quenta ou se arrefría, o que o fai perfecto para encaixar en dispositivos pequenos e empaquetar máis transistores nun só chip. Outra gran vantaxe destes substratos é a súa alta resistencia ao choque térmico. Isto significa que teñen a capacidade de cambiar a temperatura rapidamente sen romper nin rachar. Isto crea unha clara vantaxe á hora de fabricar dispositivos xa que é outra das características de dureza que mellora a vida útil e o rendemento do carburo de silicio en comparación co silicio a granel tradicional. Ademais das súas capacidades térmicas, é un substrato moi duradeiro e non reacciona con ácidos, álcalis ou sales fundidas a temperaturas de ata 800 °C. Isto dálle a estes substratos versatilidade nas súas aplicacións e axuda aínda máis a súa capacidade para superar o silicio a granel en moitas aplicacións. A súa resistencia a altas temperaturas tamén lle permite operar con seguridade a temperaturas superiores a 1600 °C. Isto fai que sexa un substrato axeitado para practicamente calquera aplicación a altas temperaturas.
Hora de publicación: 09-07-2019