Карбид кремния был открыт в 1893 году как промышленный абразив для шлифовальных кругов и автомобильных тормозов. Примерно в середине XX века применение пластин SiC расширилось и стало распространяться на светодиодную технологию. С тех пор он нашел широкое применение в полупроводниковой промышленности благодаря своим выгодным физическим свойствам. Эти свойства очевидны в широком спектре его применения как в полупроводниковой промышленности, так и за ее пределами. Поскольку закон Мура, по-видимому, достигает своего предела, многие компании полупроводниковой промышленности рассматривают карбид кремния как полупроводниковый материал будущего. SiC может быть получен с использованием различных политипов SiC, хотя в полупроводниковой промышленности большинство подложек представляют собой либо 4H-SiC, либо 6H-SiC, которые становятся все менее распространенными по мере роста рынка SiC. В 4H- и 6H-карбиде кремния H обозначает структуру кристаллической решетки. Число представляет собой последовательность укладки атомов в кристаллической структуре, что 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 в высокоскоростных, высокотемпературных и/или высоковольтных приложениях. Пластины карбида кремния обладают высокой теплопроводностью, что означает, что они могут хорошо передавать тепло из одной точки в другую. Это улучшает их электропроводность и, в конечном счете, миниатюризацию, одну из общих целей перехода на пластины SiC. Тепловые характеристики Подложки SiC также имеют низкий коэффициент теплового расширения. Тепловое расширение — это величина и направление, на которое материал расширяется или сжимается при нагревании или охлаждении. Наиболее распространенным объяснением является лед, хотя он ведет себя противоположно большинству металлов, расширяясь при охлаждении и сжимаясь при нагревании. Низкий коэффициент теплового расширения карбида кремния означает, что он не меняет существенно своего размера или формы при нагревании или охлаждении, что делает его идеальным для установки в небольшие устройства и размещения большего количества транзисторов на одном кристалле. Другим важным преимуществом этих подложек является их высокая стойкость к тепловому удару. Это означает, что они способны быстро менять температуру без разрушения или растрескивания. Это создает явное преимущество при изготовлении устройств, поскольку это еще одна характеристика прочности, которая увеличивает срок службы и производительность карбида кремния по сравнению с традиционным массивным кремнием. Помимо своих термических возможностей, он является очень прочной подложкой и не реагирует с кислотами, щелочами или расплавленными солями при температурах до 800 °C. Это придает этим подложкам универсальность в их применении и дополнительно способствует их способности превосходить массивный кремний по производительности во многих приложениях. Его прочность при высоких температурах также позволяет ему безопасно работать при температурах свыше 1600 °C. Это делает его подложкой, подходящей практически для любого высокотемпературного применения.
Время публикации: 09 июля 2019 г.