Węglik krzemu został odkryty w 1893 roku jako przemysłowy materiał ścierny do ściernic i hamulców samochodowych. Mniej więcej w połowie XX wieku zastosowanie płytek SiC wzrosło i obejmuje technologię LED. Od tego czasu rozszerzył się na liczne zastosowania półprzewodników ze względu na jego korzystne właściwości fizyczne. Właściwości te są widoczne w szerokim zakresie zastosowań w przemyśle półprzewodników i poza nim. Ponieważ wydaje się, że prawo Moore'a osiąga swoje granice, wiele firm z branży półprzewodników poszukuje węglika krzemu jako materiału półprzewodnikowego przyszłości. SiC można wytwarzać przy użyciu wielu politypów SiC, chociaż w przemyśle półprzewodników większość podłoży to albo 4H-SiC, przy czym 6H staje się coraz mniej powszechny w miarę rozwoju rynku SiC. W odniesieniu do 4H i 6H węglika krzemu, H oznacza strukturę sieci krystalicznej. Liczba reprezentuje kolejność ułożenia atomów w strukturze kryształu, co opisano na poniższej tabeli możliwości SVM. Zalety twardości węglika krzemu Stosowanie węglika krzemu ma wiele zalet w porównaniu z bardziej tradycyjnymi podłożami krzemowymi. Jedną z głównych zalet tego materiału jest jego twardość. Daje to materiałowi liczne zalety w zastosowaniach z dużą prędkością, wysoką temperaturą i/lub wysokim napięciem. Płytki z węglika krzemu mają wysoką przewodność cieplną, co oznacza, że mogą przenosić ciepło z jednego punktu do drugiego. Poprawia to przewodność elektryczną i ostatecznie miniaturyzację, co jest jednym z powszechnych celów przejścia na płytki SiC. Właściwości termiczne Podłoża SiC mają również niski współczynnik rozszerzalności cieplnej. Rozszerzalność cieplna to ilość i kierunek, w którym materiał rozszerza się lub kurczy podczas nagrzewania lub ochładzania. Najczęstszym wyjaśnieniem jest lód, chociaż zachowuje się odwrotnie niż większość metali, rozszerzając się podczas ochładzania i kurcząc się podczas nagrzewania. Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej węglika krzemu oznacza, że nie zmienia on znacząco rozmiaru ani kształtu podczas podgrzewania lub schładzania, co czyni go idealnym do montażu w małych urządzeniach i upakowania większej liczby tranzystorów w jednym chipie. Kolejną istotną zaletą tych podłoży jest ich wysoka odporność na szok termiczny. Oznacza to, że mają zdolność szybkiej zmiany temperatury bez pękania i pękania. Stwarza to wyraźną przewagę przy wytwarzaniu urządzeń, ponieważ jest to kolejna cecha wytrzymałości, która poprawia żywotność i wydajność węglika krzemu w porównaniu z tradycyjnym krzemem luzem. Oprócz swoich właściwości termicznych jest podłożem bardzo trwałym i nie reaguje z kwasami, zasadami i stopionymi solami w temperaturach do 800°C. Zapewnia to tym substratom wszechstronność zastosowań i dodatkowo zwiększa ich zdolność do przewyższania krzemem masowym w wielu zastosowaniach. Jego wytrzymałość w wysokich temperaturach pozwala również na bezpieczną pracę w temperaturach powyżej 1600°C. Dzięki temu jest to odpowiednie podłoże do praktycznie każdego zastosowania wysokotemperaturowego.
Czas publikacji: 09 lipca 2019 r