A szilícium-karbidot 1893-ban fedezték fel ipari csiszolóanyagként köszörűkorongokhoz és autóipari fékekhez. A 20. század közepén a SiC szeletek felhasználása a LED-technológiában is elterjedt. Azóta számos félvezető alkalmazásra kiterjedt előnyös fizikai tulajdonságainak köszönhetően. Ezek a tulajdonságok a félvezetőiparban és azon kívül is széleskörű felhasználási körében is megmutatkoznak. Mivel Moore törvénye látszólag eléri a határát, a félvezetőipar számos vállalata a szilícium-karbid felé tekint a jövő félvezető anyagaként. A SiC többféle SiC-polimerből állítható elő, bár a félvezetőiparban a legtöbb szubsztrát vagy 4H-SiC, ahol a 6H- egyre ritkább, ahogy a SiC piac növekszik. A 4H- és 6H-szilícium-karbid esetében a H a kristályrács szerkezetét jelöli. A szám a kristályszerkezeten belüli atomok egymásra rakódási sorrendjét jelöli, ezt az alábbi SVM-képességeket bemutató táblázat ismerteti. A szilícium-karbid keménységének előnyei Számos előnye van a szilícium-karbid használatának a hagyományosabb szilícium-szubsztrátokkal szemben. Ennek az anyagnak az egyik fő előnye a keménysége. Ez számos előnnyel jár az anyagnak nagy sebességű, magas hőmérsékletű és/vagy nagyfeszültségű alkalmazásokban. A szilícium-karbid ostyák magas hővezető képességgel rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy jól tudják átadni a hőt egyik pontról a másikra. Ez javítja az elektromos vezetőképességüket és végső soron a miniatürizálást, ami a SiC ostyákra való áttérés egyik közös célja. Hőképesség A SiC szubsztrátok alacsony hőtágulási együtthatóval is rendelkeznek. A hőtágulás az anyag tágulásának vagy összehúzódásának mértéke és iránya, ahogy felmelegszik vagy lehűl. A leggyakoribb magyarázat a jég, bár a legtöbb fémmel ellentétesen viselkedik, hűlés közben tágul, és felmelegedés közben zsugorodik. A szilícium-karbid alacsony hőtágulási együtthatója azt jelenti, hogy mérete vagy alakja nem változik jelentősen, ahogy felmelegszik vagy lehűl, ami tökéletessé teszi kis eszközökbe való beépítésre és több tranzisztor egyetlen chipre történő csomagolására. Ezen szubsztrátok másik fő előnye a hősokkkal szembeni nagyfokú ellenállásuk. Ez azt jelenti, hogy képesek gyorsan változtatni a hőmérsékletet törés vagy repedés nélkül. Ez egyértelmű előnyt jelent az eszközök gyártásakor, mivel ez egy másik szívóssági jellemző, amely javítja a szilícium-karbid élettartamát és teljesítményét a hagyományos tömbös szilíciumhoz képest. Hőállósága mellett nagyon tartós hordozó, és 800 °C-ig nem reagál savakkal, lúgokkal vagy olvadt sókkal. Ez sokoldalúságot biztosít ezeknek a hordozóknak az alkalmazási területeiken, és tovább segíti azt a képességüket, hogy számos alkalmazásban felülmúlják a tömbi szilíciumot. Magas hőmérsékleten mutatott szilárdsága lehetővé teszi a biztonságos működést 1600 °C feletti hőmérsékleten is. Ezáltal gyakorlatilag bármilyen magas hőmérsékletű alkalmazáshoz alkalmas hordozóvá válik.
Közzététel ideje: 2019. július 9.