Silicijev karbid otkriven je 1893. kao industrijski abraziv za brusne kotače i automobilske kočnice. Otprilike sredinom 20. stoljeća upotreba SiC pločica je narasla i uključila se u LED tehnologiju. Od tada se proširio na brojne poluvodičke primjene zbog svojih povoljnih fizičkih svojstava. Ova su svojstva vidljiva u njegovom širokom rasponu upotrebe u industriji poluvodiča i izvan nje. Budući da se čini da je Mooreov zakon dosegao svoju granicu, mnoge tvrtke u industriji poluvodiča gledaju prema silicij karbidu kao poluvodičkom materijalu budućnosti. SiC se može proizvesti pomoću višestrukih politipova SiC, iako je u industriji poluvodiča većina supstrata ili 4H-SiC, a 6H- postaje sve rjeđi kako tržište SiC raste. Kada se govori o 4H- i 6H- silicijskom karbidu, H predstavlja strukturu kristalne rešetke. Broj predstavlja redoslijed slaganja atoma unutar kristalne strukture, što je opisano u dijagramu mogućnosti SVM-a u nastavku. Prednosti tvrdoće silicij-karbida Postoje brojne prednosti korištenja silicij-karbida u odnosu na tradicionalnije silicijeve podloge. Jedna od glavnih prednosti ovog materijala je njegova tvrdoća. Ovo daje materijalu brojne prednosti, u primjenama velike brzine, visoke temperature i/ili visokog napona. Pločice od silicij karbida imaju visoku toplinsku vodljivost, što znači da mogu dobro prenositi toplinu s jedne točke na drugu. Time se poboljšava njegova električna vodljivost i konačno minijaturizacija, jedan od uobičajenih ciljeva prelaska na SiC pločice. Toplinske mogućnosti SiC supstrati također imaju nizak koeficijent toplinskog širenja. Toplinsko širenje je količina i smjer u kojem se materijal širi ili skuplja dok se zagrijava ili hladi. Najčešće objašnjenje je led, iako se on ponaša suprotno od većine metala, širi se dok se hladi i skuplja dok se zagrijava. Nizak koeficijent toplinske ekspanzije silicijevog karbida znači da se ne mijenja značajno u veličini ili obliku kako se zagrijava ili hladi, što ga čini savršenim za ugradnju u male uređaje i pakiranje više tranzistora na jedan čip. Još jedna velika prednost ovih podloga je njihova visoka otpornost na toplinski udar. To znači da imaju sposobnost brze promjene temperature bez lomljenja ili pucanja. Ovo stvara jasnu prednost pri izradi uređaja budući da je to još jedna karakteristika žilavosti koja poboljšava životni vijek i performanse silicijevog karbida u usporedbi s tradicionalnim masovnim silicijumom. Povrh svojih toplinskih sposobnosti, vrlo je izdržljiva podloga i ne reagira s kiselinama, alkalijama ili rastaljenim solima na temperaturama do 800°C. To ovim supstratima daje svestranost u njihovim primjenama i dodatno pomaže njihovu sposobnost nadmašivanja učinkovitosti silicija u velikom broju primjena. Njegova čvrstoća na visokim temperaturama također mu omogućuje siguran rad na temperaturama iznad 1600°C. To ga čini prikladnim supstratom za gotovo svaku primjenu pri visokim temperaturama.
Vrijeme objave: 09. srpnja 2019