SiC - Kabidi ya Silikoni

Kabidi ya silicon iligunduliwa mwaka wa 1893 kama kifaa cha kukwaruza viwandani kwa ajili ya magurudumu ya kusaga na breki za magari. Karibu katikati ya karne ya 20, matumizi ya kabati ya SiC yaliongezeka na kujumuishwa katika teknolojia ya LED. Tangu wakati huo, imepanuka na kuwa matumizi mengi ya semiconductor kutokana na sifa zake za kimwili zenye faida. Sifa hizi zinaonekana katika matumizi yake mbalimbali ndani na nje ya tasnia ya semiconductor. Kwa kuwa Sheria ya Moore inaonekana kufikia kikomo chake, makampuni mengi ndani ya tasnia ya semiconductor yanaangalia kabidi ya silicon kama nyenzo ya semiconductor ya siku zijazo. SiC inaweza kuzalishwa kwa kutumia aina nyingi za SiC, ingawa ndani ya tasnia ya semiconductor, substrates nyingi ni 4H-SiC, huku 6H- ikipungua kadri soko la SiC linavyokua. Unaporejelea kabidi ya silicon ya 4H- na 6H-, H inawakilisha muundo wa kimiani ya fuwele. Nambari inawakilisha mfuatano wa upangaji wa atomi ndani ya muundo wa fuwele, hii imeelezewa katika chati ya uwezo wa SVM hapa chini. Faida za Ugumu wa Kabidi ya Silicon Kuna faida nyingi za kutumia kabidi ya silicon kuliko substrates za jadi za silicon. Mojawapo ya faida kuu za nyenzo hii ni ugumu wake. Hii huipa nyenzo faida nyingi, katika matumizi ya kasi ya juu, halijoto ya juu na/au volteji ya juu. Wafers za silicon carbide zina upitishaji wa joto la juu, kumaanisha zinaweza kuhamisha joto kutoka sehemu moja hadi nyingine. Hii inaboresha upitishaji wake wa umeme na hatimaye upunguzaji, moja ya malengo ya kawaida ya kubadili hadi wafers za SiC. Uwezo wa joto Substrates za SiC pia zina mgawo mdogo wa upanuzi wa joto. Upanuzi wa joto ni kiasi na mwelekeo ambao nyenzo hupanuka au kupunguza inapopashwa joto au kupoa. Maelezo ya kawaida ni barafu, ingawa hufanya kazi kinyume na metali nyingi, hupanuka inapopoa na kupunguka inapopashwa joto. Mgawo mdogo wa silicon carbide kwa upanuzi wa joto unamaanisha kuwa haibadiliki sana katika ukubwa au umbo inapopashwa joto au kupozwa, ambayo inafanya iwe kamili kwa kuwekwa kwenye vifaa vidogo na kupakia transistors zaidi kwenye chipu moja. Faida nyingine kubwa ya substrates hizi ni upinzani wao mkubwa kwa mshtuko wa joto. Hii ina maana kwamba zina uwezo wa kubadilisha halijoto haraka bila kuvunjika au kupasuka. Hii inaunda faida dhahiri wakati wa kutengeneza vifaa kwani ni sifa nyingine ya uimara ambayo inaboresha maisha na utendaji wa kabidi ya silikoni ikilinganishwa na silikoni ya kawaida. Mbali na uwezo wake wa joto, ni substrate ya kudumu sana na haiguswa na asidi, alkali au chumvi iliyoyeyuka kwenye halijoto hadi 800°C. Hii huipa substrate hizi uhodari katika matumizi yao na husaidia zaidi uwezo wao wa kufanya kazi zaidi ya silikoni ya kawaida katika matumizi mengi. Nguvu yake kwenye halijoto ya juu pia huiruhusu kufanya kazi kwa usalama kwenye halijoto ya zaidi ya 1600°C. Hii inafanya kuwa substrate inayofaa kwa karibu matumizi yoyote ya halijoto ya juu.