Карбид кремния был открыт в 1893 году как промышленный абразив для шлифования колес и автомобильных тормозов. Примерно в середине 20-го века использование пластин SiC расширилось и стало включаться в светодиодную технологию. С тех пор он нашел широкое применение в многочисленных полупроводниковых приложениях благодаря своим выгодным физическим свойствам. Эти свойства проявляются в широком спектре применения в полупроводниковой промышленности и за ее пределами. Поскольку закон Мура, похоже, достигает своего предела, многие компании полупроводниковой промышленности рассматривают карбид кремния как полупроводниковый материал будущего. SiC может быть произведен с использованием нескольких политипов SiC, хотя в полупроводниковой промышленности большинство подложек представляют собой либо 4H-SiC, при этом 6H- становится менее распространенным по мере роста рынка SiC. Когда речь идет о карбиде кремния 4H- и 6H-, буква H представляет собой структуру кристаллической решетки. Число представляет собой последовательность укладки атомов внутри кристаллической структуры, это описано в таблице возможностей SVM ниже. Преимущества твердости карбида кремния. Использование карбида кремния имеет множество преимуществ по сравнению с более традиционными кремниевыми подложками. Одним из главных преимуществ этого материала является его твердость. Это дает материалу многочисленные преимущества при работе на высоких скоростях, при высоких температурах и/или высоких напряжениях. Пластины карбида кремния обладают высокой теплопроводностью, а значит, могут хорошо передавать тепло из одной точки в другую. Это улучшает его электропроводность и, в конечном итоге, миниатюризацию, что является одной из общих целей перехода на пластины SiC. Термические возможности Подложки SiC также имеют низкий коэффициент теплового расширения. Тепловое расширение — это величина и направление расширения или сжатия материала при нагревании или охлаждении. Наиболее распространенным объяснением является лед, хотя он ведет себя противоположно большинству металлов: расширяется при охлаждении и сжимается при нагревании. Низкий коэффициент теплового расширения карбида кремния означает, что его размер и форма не изменяются существенно при нагревании или охлаждении, что делает его идеальным для установки в небольшие устройства и размещения большего количества транзисторов на одном кристалле. Еще одним важным преимуществом этих подложек является их высокая устойчивость к термическому удару. Это означает, что они способны быстро менять температуру, не ломаясь и не растрескиваясь. Это создает явное преимущество при изготовлении устройств, поскольку это еще одна характеристика прочности, которая увеличивает срок службы и характеристики карбида кремния по сравнению с традиционным объемным кремнием. Помимо своих термических свойств, это очень прочная основа, не вступающая в реакцию с кислотами, щелочами и расплавленными солями при температуре до 800°C. Это придает этим подложкам универсальность в их применениях и дополнительно способствует их способности превосходить объемный кремний во многих применениях. Его прочность при высоких температурах также позволяет ему безопасно работать при температурах выше 1600°C. Это делает его подходящей основой практически для любого применения при высоких температурах.
Время публикации: 9 июля 2019 г.