SiC - ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು 1893 ರಲ್ಲಿ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಚಕ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಬ್ರೇಕ್‌ಗಳಿಗೆ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅಪಘರ್ಷಕವಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. 20 ನೇ ಶತಮಾನದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಇಡಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲು SiC ವೇಫರ್ ಬಳಕೆಯು ಬೆಳೆಯಿತು. ಅಂದಿನಿಂದ, ಅದರ ಅನುಕೂಲಕರ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಇದು ಹಲವಾರು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸಿದೆ. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಹೊರಗೆ ಅದರ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಬಳಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ. ಮೂರ್‌ನ ನಿಯಮವು ಅದರ ಮಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತಿರುವಂತೆ ಕಂಡುಬರುವುದರೊಂದಿಗೆ, ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದೊಳಗಿನ ಅನೇಕ ಕಂಪನಿಗಳು ಭವಿಷ್ಯದ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ನತ್ತ ನೋಡುತ್ತಿವೆ. SiC ಯ ಬಹು ಪಾಲಿಟೈಪ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು SiC ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಆದಾಗ್ಯೂ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಲಾಧಾರಗಳು 4H-SiC ಆಗಿರುತ್ತವೆ, ಜೊತೆಗೆ 6H- SiC ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಬೆಳೆದಂತೆ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. 4H- ಮತ್ತು 6H- ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುವಾಗ, H ಸ್ಫಟಿಕ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಖ್ಯೆಯು ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯೊಳಗಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪೇರಿಸುವಿಕೆಯ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಕೆಳಗಿನ SVM ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಚಾರ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಗಡಸುತನದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಲಾಧಾರಗಳಿಗಿಂತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳಿವೆ. ಈ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಅದರ ಗಡಸುತನ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಬಿಲ್ಲೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ ಅವು ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಬಾವಿಗೆ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಬಹುದು. ಇದು ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಮಿನಿಯೇಟರೈಸೇಶನ್, SiC ವೇಫರ್‌ಗಳಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಗುರಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಉಷ್ಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು SiC ತಲಾಧಾರಗಳು ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಕಡಿಮೆ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯು ವಸ್ತುವು ಬಿಸಿಯಾದಾಗ ಅಥವಾ ತಣ್ಣಗಾಗುವಾಗ ಅದು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಅಥವಾ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕು. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ವಿವರಣೆಯು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಾಗಿದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಲೋಹಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ತಣ್ಣಗಾದಾಗ ಹಿಗ್ಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿಸಿಯಾದಾಗ ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಗಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ನ ಕಡಿಮೆ ಗುಣಾಂಕ ಎಂದರೆ ಅದು ಬಿಸಿಯಾದಾಗ ಅಥವಾ ತಣ್ಣಗಾಗುವುದರಿಂದ ಗಾತ್ರ ಅಥವಾ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಸಣ್ಣ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲು ಪರಿಪೂರ್ಣವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ತಲಾಧಾರಗಳ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧ. ಇದರರ್ಥ ಅವು ಒಡೆಯುವ ಅಥವಾ ಬಿರುಕು ಬಿಡದೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬೃಹತ್ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ನ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಮತ್ತೊಂದು ಗಟ್ಟಿತನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವಾಗ ಇದು ಸ್ಪಷ್ಟ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಉಷ್ಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಮೇಲೆ, ಇದು ಬಹಳ ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ ತಲಾಧಾರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 800 ° C ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಗಳು, ಕ್ಷಾರಗಳು ಅಥವಾ ಕರಗಿದ ಲವಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ಈ ತಲಾಧಾರಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಹುಮುಖತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನೇಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬೃಹತ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅದರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು 1600 ° C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇದು ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ.