სილიციუმის კარბიდი აღმოაჩინეს 1893 წელს, როგორც სამრეწველო აბრაზივი ბორბლების და საავტომობილო მუხრუჭებისთვის. დაახლოებით მე-20 საუკუნის შუაში, SiC ვაფლის გამოყენება გაიზარდა LED ტექნოლოგიაში. მას შემდეგ იგი გაფართოვდა მრავალ ნახევარგამტარულ პროგრამაში მისი ხელსაყრელი ფიზიკური თვისებების გამო. ეს თვისებები აშკარაა მისი გამოყენების ფართო სპექტრში ნახევარგამტარების ინდუსტრიაში და მის ფარგლებს გარეთ. იმის გამო, რომ მურის კანონი, როგორც ჩანს, მიაღწია ლიმიტს, ნახევარგამტარების ინდუსტრიის მრავალი კომპანია ეძებს სილიციუმის კარბიდს, როგორც მომავლის ნახევარგამტარ მასალას. SiC შეიძლება დამზადდეს SiC-ის მრავალი პოლიტიპის გამოყენებით, თუმცა ნახევარგამტარების ინდუსტრიაში, სუბსტრატების უმეტესობა არის 4H-SiC, ხოლო 6H- ნაკლებად გავრცელებული ხდება SiC ბაზრის ზრდასთან ერთად. როდესაც ვგულისხმობთ 4H- და 6H- სილიციუმის კარბიდს, H წარმოადგენს კრისტალური მედის სტრუქტურას. რიცხვი წარმოადგენს ატომების დაწყობის თანმიმდევრობას კრისტალურ სტრუქტურაში, ეს აღწერილია SVM შესაძლებლობების სქემაში ქვემოთ. სილიციუმის კარბიდის სიხისტის უპირატესობები სილიციუმის კარბიდის გამოყენებას მრავალი უპირატესობა აქვს უფრო ტრადიციულ სილიკონის სუბსტრატებთან შედარებით. ამ მასალის ერთ-ერთი მთავარი უპირატესობა მისი სიმტკიცეა. ეს მასალას უამრავ უპირატესობას ანიჭებს, მაღალი სიჩქარით, მაღალი ტემპერატურის და/ან მაღალი ძაბვის გამოყენებაში. სილიციუმის კარბიდის ვაფლებს აქვთ მაღალი თბოგამტარობა, რაც ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ სითბოს გადატანა ერთი წერტილიდან მეორეზე. ეს აუმჯობესებს მის ელექტროგამტარობას და საბოლოოდ მინიატურიზაციას, SiC ვაფლებზე გადასვლის ერთ-ერთი საერთო მიზანი. თერმული შესაძლებლობების SiC სუბსტრატებს ასევე აქვთ თერმული გაფართოების დაბალი კოეფიციენტი. თერმული გაფართოება არის მატერიის გაფართოების ან შეკუმშვის რაოდენობა და მიმართულება, როდესაც ის თბება ან გაცივდება. ყველაზე გავრცელებული ახსნა არის ყინული, თუმცა ის მეტალების უმეტესობის საპირისპიროდ იქცევა, გაციებისას ფართოვდება და გაცხელებისას იკუმშება. სილიციუმის კარბიდის დაბალი კოეფიციენტი თერმული გაფართოებისთვის ნიშნავს, რომ ის მნიშვნელოვნად არ იცვლის ზომებს ან ფორმას გაცხელების ან გაცივებისას, რაც შესანიშნავად ხდის მას მცირე მოწყობილობებში დასაყენებლად და მეტი ტრანზისტორების ერთ ჩიპზე შესაფუთად. ამ სუბსტრატების კიდევ ერთი მთავარი უპირატესობაა მათი მაღალი წინააღმდეგობა თერმული შოკის მიმართ. ეს ნიშნავს, რომ მათ აქვთ უნარი სწრაფად შეცვალონ ტემპერატურა გატეხვის ან გაბზარვის გარეშე. ეს ქმნის აშკარა უპირატესობას მოწყობილობების დამზადებისას, რადგან ეს არის კიდევ ერთი გამძლეობის მახასიათებელი, რომელიც აუმჯობესებს სილიციუმის კარბიდის სიცოცხლეს და შესრულებას ტრადიციულ ნაყარ სილიკონთან შედარებით. მისი თერმული შესაძლებლობების გარდა, ის არის ძალიან გამძლე სუბსტრატი და არ რეაგირებს მჟავებთან, ტუტეებთან ან გამდნარ მარილებთან 800°C-მდე ტემპერატურაზე. ეს ანიჭებს ამ სუბსტრატებს მრავალფეროვნებას მათ აპლიკაციებში და კიდევ უფრო ეხმარება მათ უნარს გამოიტანონ ნაყარი სილიკონი მრავალ აპლიკაციაში. მისი სიძლიერე მაღალ ტემპერატურაზე ასევე საშუალებას აძლევს მას უსაფრთხოდ იმუშაოს 1600°C-ზე მეტ ტემპერატურაზე. ეს ხდის მას შესაფერის სუბსტრატს პრაქტიკულად ნებისმიერი მაღალი ტემპერატურის გამოყენებისთვის.
გამოქვეყნების დრო: ივლის-09-2019