Carbura de siliciu a fost descoperită în 1893 ca abraziv industrial pentru roți de șlefuit și frâne auto. Pe la mijlocul secolului al XX-lea, utilizările napolitane de SiC au crescut, incluzându-se în tehnologia LED. De atunci, s-a extins în numeroase aplicații semiconductoare datorită proprietăților sale fizice avantajoase. Aceste proprietăți sunt evidente în gama sa largă de utilizări în industria semiconductorilor și în afara ei. Odată cu atingerea limitei legii lui Moore, multe companii din industria semiconductorilor privesc spre carbura de siliciu ca material semiconductor al viitorului. SiC poate fi produs folosind mai multe politipuri de SiC, deși în industria semiconductorilor, majoritatea substraturilor sunt fie 4H-SiC, fie 6H- devenind mai puțin comună pe măsură ce piața SiC a crescut. Când se face referire la carbura de siliciu 4H- și 6H-, H reprezintă structura rețelei cristaline. Numărul reprezintă secvența de stivuire a atomilor în structura cristalină, aceasta fiind descrisă în graficul de capabilități SVM de mai jos. Avantajele durității carburii de siliciu Există numeroase avantaje ale utilizării carburii de siliciu față de substraturile de siliciu mai tradiționale. Unul dintre principalele avantaje ale acestui material este duritatea sa. Acest lucru oferă materialului numeroase avantaje în aplicații de mare viteză, temperatură ridicată și/sau tensiune înaltă. Napolitanele din carbură de siliciu au o conductivitate termică ridicată, ceea ce înseamnă că pot transfera căldura dintr-un punct în altul. Acest lucru îmbunătățește conductivitatea electrică și, în cele din urmă, miniaturizarea, unul dintre obiectivele comune ale trecerii la napolitane SiC. Capacități termice Substraturile SiC au, de asemenea, un coeficient scăzut de dilatare termică. Dilatarea termică este cantitatea și direcția în care un material se dilată sau se contractă pe măsură ce se încălzește sau se răcește. Cea mai comună explicație este gheața, deși se comportă opus majorității metalelor, dilatându-se pe măsură ce se răcește și micșorându-se pe măsură ce se încălzește. Coeficientul scăzut de dilatare termică al carburii de siliciu înseamnă că aceasta nu se schimbă semnificativ în dimensiune sau formă pe măsură ce este încălzită sau răcită, ceea ce o face perfectă pentru montarea în dispozitive mici și pentru împachetarea mai multor tranzistoare pe un singur cip. Un alt avantaj major al acestor substraturi este rezistența lor ridicată la șocuri termice. Aceasta înseamnă că au capacitatea de a schimba rapid temperaturile fără a se rupe sau crăpa. Acest lucru creează un avantaj clar la fabricarea dispozitivelor, deoarece este o altă caracteristică de rezistență care îmbunătățește durata de viață și performanța carburii de siliciu în comparație cu siliciul tradițional în vrac. Pe lângă capacitățile sale termice, este un substrat foarte durabil și nu reacționează cu acizi, alcali sau săruri topite la temperaturi de până la 800°C. Acest lucru conferă acestor substraturi versatilitate în aplicațiile lor și le ajută în continuare să depășească siliciul în vrac în multe aplicații. Rezistența sa la temperaturi ridicate îi permite, de asemenea, să funcționeze în siguranță la temperaturi de peste 1600°C. Acest lucru îl face un substrat potrivit pentru practic orice aplicație la temperaturi ridicate.
Data publicării: 09 iulie 2019