O carburo de silicio descubriuse en 1893 como abrasivo industrial para rebarbas e freos de automóbiles. A mediados do século XX, os usos das obleas de SiC aumentaron ata incluírse na tecnoloxía LED. Desde entón, expandiuse a numerosas aplicacións de semicondutores debido ás súas vantaxosas propiedades físicas. Estas propiedades son evidentes na súa ampla gama de usos dentro e fóra da industria dos semicondutores. Coa lei de Moore parecendo chegar ao seu límite, moitas empresas da industria dos semicondutores están a mirar cara ao carburo de silicio como o material semicondutor do futuro. O SiC pódese producir utilizando múltiples politipos de SiC, aínda que dentro da industria dos semicondutores, a maioría dos substratos son 4H-SiC, sendo o 6H- menos común a medida que o mercado do SiC foi crecendo. Ao referirse ao carburo de silicio 4H- e 6H-, o H representa a estrutura da rede cristalina. O número representa a secuencia de apilamento dos átomos dentro da estrutura cristalina, isto descríbese na táboa de capacidades SVM a continuación. Vantaxes da dureza do carburo de silicio Hai numerosas vantaxes no uso de carburo de silicio sobre os 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 a calor dun punto a outro. Isto mellora a súa condutividade eléctrica e, en última instancia, a miniaturización, un dos obxectivos comúns do cambio 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 a dirección na que un material se expande ou contrae a medida que se quenta ou se arrefría. A explicación máis común é o xeo, aínda que se comporta de xeito oposto á maioría dos metais, expandíndose ao arrefría e encollendo ao quentar. 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 vantaxe importante destes substratos é a súa alta resistencia ao choque térmico. Isto significa que teñen a capacidade de cambiar de temperatura rapidamente sen romperse nin rachar. Isto crea unha clara vantaxe á hora de fabricar dispositivos, xa que é outra característica de resistencia 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 á súa capacidade para superar o silicio a granel en moitas aplicacións. A súa resistencia a altas temperaturas tamén lle permite funcionar con seguridade a temperaturas superiores a 1600 °C. Isto convérteo nun substrato axeitado para practicamente calquera aplicación de alta temperatura.
Data de publicación: 09-07-2019