SiC - సిలికాన్ కార్బైడ్

సిలికాన్ కార్బైడ్ 1893లో గ్రౌండింగ్ వీల్స్ మరియు ఆటోమోటివ్ బ్రేక్‌ల కోసం పారిశ్రామిక రాపిడిగా కనుగొనబడింది. 20వ శతాబ్దం మధ్యలో, SiC పొర ఉపయోగాలు LED సాంకేతికతను చేర్చడానికి పెరిగాయి. అప్పటి నుండి, దాని ప్రయోజనకరమైన భౌతిక లక్షణాల కారణంగా ఇది అనేక సెమీకండక్టర్ అప్లికేషన్‌లుగా విస్తరించింది. సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో మరియు వెలుపల దాని విస్తృత శ్రేణిలో ఈ లక్షణాలు స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి. మూర్ యొక్క చట్టం దాని పరిమితిని చేరుకోవడంతో, సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలోని అనేక కంపెనీలు భవిష్యత్తులో సెమీకండక్టర్ పదార్థంగా సిలికాన్ కార్బైడ్ వైపు చూస్తున్నాయి. SiCని SiC యొక్క బహుళ పాలీటైప్‌లను ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, అయినప్పటికీ సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో, చాలా సబ్‌స్ట్రేట్‌లు 4H-SiCగా ఉంటాయి, SiC మార్కెట్ పెరిగినందున 6H- తక్కువగా ఉంటుంది. 4H- మరియు 6H- సిలికాన్ కార్బైడ్‌ని సూచించేటప్పుడు, H క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క నిర్మాణాన్ని సూచిస్తుంది. సంఖ్య క్రిస్టల్ నిర్మాణంలోని అణువుల స్టాకింగ్ క్రమాన్ని సూచిస్తుంది, ఇది దిగువ SVM సామర్థ్యాల చార్ట్‌లో వివరించబడింది. సిలికాన్ కార్బైడ్ కాఠిన్యం యొక్క ప్రయోజనాలు సాంప్రదాయ సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ల కంటే సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను ఉపయోగించడం వల్ల అనేక ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. ఈ పదార్థం యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాల్లో ఒకటి దాని కాఠిన్యం. ఇది అధిక వేగం, అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు/లేదా అధిక వోల్టేజ్ అనువర్తనాల్లో పదార్థానికి అనేక ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్ పొరలు అధిక ఉష్ణ వాహకతను కలిగి ఉంటాయి, అంటే అవి ఒక పాయింట్ నుండి మరొక బావికి వేడిని బదిలీ చేయగలవు. ఇది దాని విద్యుత్ వాహకతను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు చివరికి సూక్ష్మీకరణ, SiC పొరలకు మారే సాధారణ లక్ష్యాలలో ఒకటి. ఉష్ణ సామర్థ్యాలు SiC సబ్‌స్ట్రేట్‌లు కూడా ఉష్ణ విస్తరణకు తక్కువ గుణకాన్ని కలిగి ఉంటాయి. థర్మల్ విస్తరణ అనేది పదార్థం వేడెక్కినప్పుడు లేదా చల్లబరుస్తున్నప్పుడు విస్తరిస్తున్న లేదా కుదించే మొత్తం మరియు దిశ. అత్యంత సాధారణ వివరణ మంచు, అయితే ఇది చాలా లోహాలకు విరుద్ధంగా ప్రవర్తిస్తుంది, అది చల్లబడినప్పుడు విస్తరిస్తుంది మరియు వేడెక్కినప్పుడు తగ్గిపోతుంది. థర్మల్ విస్తరణ కోసం సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క తక్కువ గుణకం అంటే అది వేడెక్కినప్పుడు లేదా చల్లబడినప్పుడు పరిమాణంలో లేదా ఆకృతిలో గణనీయంగా మారదు, ఇది చిన్న పరికరాలలో అమర్చడానికి మరియు ఒకే చిప్‌లో ఎక్కువ ట్రాన్సిస్టర్‌లను ప్యాక్ చేయడానికి పరిపూర్ణంగా చేస్తుంది. ఈ ఉపరితలాల యొక్క మరొక ప్రధాన ప్రయోజనం థర్మల్ షాక్‌కు అధిక నిరోధకత. అంటే అవి పగలకుండా లేదా పగుళ్లు లేకుండా ఉష్ణోగ్రతలను వేగంగా మార్చగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. సాంప్రదాయ బల్క్ సిలికాన్‌తో పోల్చితే ఇది సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క జీవితకాలం మరియు పనితీరును మెరుగుపరిచే మరొక దృఢత్వ లక్షణాలు కనుక ఇది పరికరాలను రూపొందించేటప్పుడు స్పష్టమైన ప్రయోజనాన్ని సృష్టిస్తుంది. దాని ఉష్ణ సామర్థ్యాల పైన, ఇది చాలా మన్నికైన ఉపరితలం మరియు 800 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఆమ్లాలు, ఆల్కాలిస్ లేదా కరిగిన లవణాలతో చర్య తీసుకోదు. ఇది ఈ సబ్‌స్ట్రెట్‌లకు వాటి అప్లికేషన్‌లలో బహుముఖ ప్రజ్ఞను అందిస్తుంది మరియు అనేక అప్లికేషన్‌లలో బల్క్ సిలికాన్‌ను ప్రదర్శించే వారి సామర్థ్యానికి మరింత సహాయం చేస్తుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద దాని బలం 1600 ° C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సురక్షితంగా పనిచేయడానికి కూడా అనుమతిస్తుంది. ఇది వాస్తవంగా ఏదైనా అధిక ఉష్ణోగ్రత అప్లికేషన్‌కు తగిన ఉపరితలంగా చేస్తుంది.