Karbid kremíka bol objavený v roku 1893 ako priemyselné brusivo na brúsne kotúče a automobilové brzdy. Približne v polovici 20. storočia sa použitie doštičiek SiC rozšírilo do technológie LED. Odvtedy sa vďaka svojim výhodným fyzikálnym vlastnostiam rozšíril do mnohých polovodičových aplikácií. Tieto vlastnosti sú zjavné v širokom rozsahu použitia v polovodičovom priemysle aj mimo neho. Keďže sa zdá, že Mooreov zákon dosiahol svoj limit, mnohé spoločnosti v polovodičovom priemysle sa pozerajú na karbid kremíka ako polovodičový materiál budúcnosti. SiC sa môže vyrábať pomocou viacerých polytypov SiC, hoci v polovodičovom priemysle je väčšina substrátov buď 4H-SiC, pričom 6H- sa stáva menej bežným, pretože trh SiC rastie. Keď sa odkazuje na 4H- a 6H- karbid kremíka, H predstavuje štruktúru kryštálovej mriežky. Číslo predstavuje postupnosť ukladania atómov v kryštálovej štruktúre, čo je popísané v tabuľke schopností SVM nižšie. Výhody tvrdosti karbidu kremíka Použitie karbidu kremíka má oproti tradičnejším kremíkovým substrátom množstvo výhod. Jednou z hlavných výhod tohto materiálu je jeho tvrdosť. To dáva materiálu množstvo výhod pri vysokorýchlostných, vysokoteplotných a/alebo vysokonapäťových aplikáciách. Doštičky z karbidu kremíka majú vysokú tepelnú vodivosť, čo znamená, že dokážu prenášať teplo z jedného bodu do druhého. To zlepšuje jeho elektrickú vodivosť a v konečnom dôsledku miniaturizáciu, čo je jeden zo spoločných cieľov prechodu na doštičky SiC. Tepelné schopnosti SiC substráty majú tiež nízky koeficient tepelnej rozťažnosti. Tepelná rozťažnosť je množstvo a smer, ktorým sa materiál rozťahuje alebo zmršťuje, keď sa ohrieva alebo ochladzuje. Najbežnejším vysvetlením je ľad, hoci sa správa opačne ako väčšina kovov, pri ochladzovaní sa rozširuje a pri zahrievaní sa zmenšuje. Nízky koeficient tepelnej rozťažnosti karbidu kremíka znamená, že sa pri zahrievaní alebo ochladzovaní výrazne nemení veľkosť ani tvar, vďaka čomu je ideálny na montáž do malých zariadení a na vloženie viacerých tranzistorov na jeden čip. Ďalšou veľkou výhodou týchto substrátov je ich vysoká odolnosť voči teplotným šokom. To znamená, že majú schopnosť rýchlo meniť teploty bez toho, aby sa zlomili alebo praskli. To vytvára jasnú výhodu pri výrobe zariadení, pretože je to ďalšia charakteristika húževnatosti, ktorá zlepšuje životnosť a výkon karbidu kremíka v porovnaní s tradičným objemovým kremíkom. Okrem svojich tepelných schopností je to veľmi odolný substrát a pri teplotách do 800°C nereaguje s kyselinami, zásadami ani roztavenými soľami. To dáva týmto substrátom všestrannosť v ich aplikáciách a ďalej napomáha ich schopnosti prenášať objemový kremík v mnohých aplikáciách. Jeho pevnosť pri vysokých teplotách mu umožňuje bezpečnú prevádzku aj pri teplotách nad 1600°C. To z neho robí vhodný substrát pre prakticky akúkoľvek vysokoteplotnú aplikáciu.
Čas odoslania: júl-09-2019