sic - ซิลิกอนคาร์ไบด์

ซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกค้นพบในปี 1893 ว่าเป็นสิ่งที่ขัดกับอุตสาหกรรมสำหรับล้อบดและเบรกยานยนต์ ประมาณกลางเดือนผ่านศตวรรษที่ 20 Sic Wafer ใช้การเติบโตเพื่อรวมอยู่ในเทคโนโลยี LED ตั้งแต่นั้นมามันได้ขยายไปสู่แอพพลิเคชั่นเซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพที่ได้เปรียบ คุณสมบัติเหล่านี้มีความชัดเจนในการใช้งานที่หลากหลายทั้งในและนอกอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ด้วยกฎหมายของมัวร์ดูเหมือนจะถึงขีด จำกัด บริษัท หลายแห่งในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังมองหาซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์แห่งอนาคต SIC สามารถผลิตได้โดยใช้ polytypes หลายตัวของ SIC แม้ว่าในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์สารตั้งต้นส่วนใหญ่เป็น 4H-SIC โดยมี 6H- กลายเป็นเรื่องธรรมดาน้อยลงเมื่อตลาด SIC เติบโตขึ้น เมื่ออ้างถึง 4H- และ 6H- ซิลิกอนคาร์ไบด์ H แสดงถึงโครงสร้างของโครงตาข่ายคริสตัล จำนวนแสดงถึงลำดับการซ้อนของอะตอมภายในโครงสร้างผลึกซึ่งอธิบายไว้ในแผนภูมิความสามารถของ SVM ด้านล่าง ข้อดีของความแข็งของซิลิกอนคาร์ไบด์มีข้อดีมากมายในการใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์เหนือพื้นผิวซิลิกอนแบบดั้งเดิมมากขึ้น หนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญของวัสดุนี้คือความแข็ง สิ่งนี้จะช่วยให้วัสดุมีข้อได้เปรียบมากมายในความเร็วสูงอุณหภูมิสูงและ/หรือการใช้งานแรงดันไฟฟ้าสูง เวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์มีค่าการนำความร้อนสูงซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถถ่ายโอนความร้อนจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง สิ่งนี้จะช่วยปรับปรุงการนำไฟฟ้าและการย่อขนาดในที่สุดซึ่งเป็นหนึ่งในเป้าหมายร่วมกันของการเปลี่ยนไปใช้เวเฟอร์ SIC ความสามารถทางความร้อนพื้นผิว SIC ยังมีค่าสัมประสิทธิ์ต่ำสำหรับการขยายตัวทางความร้อน การขยายตัวทางความร้อนคือจำนวนและทิศทางที่วัสดุขยายหรือสัญญาเนื่องจากความร้อนขึ้นหรือทำให้เย็นลง คำอธิบายที่พบบ่อยที่สุดคือน้ำแข็งแม้ว่ามันจะทำงานตรงข้ามกับโลหะส่วนใหญ่ แต่ก็ขยายตัวเมื่อมันเย็นลงและหดตัวลงเมื่อมันร้อนขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์ต่ำของซิลิคอนคาร์ไบด์สำหรับการขยายตัวทางความร้อนหมายความว่ามันไม่ได้เปลี่ยนขนาดหรือรูปร่างอย่างมีนัยสำคัญเมื่อมันร้อนขึ้นหรือเย็นลงซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์ขนาดเล็กและบรรจุทรานซิสเตอร์มากขึ้นลงในชิปเดียว ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของสารตั้งต้นเหล่านี้คือความต้านทานต่อการกระแทกด้วยความร้อนสูง ซึ่งหมายความว่าพวกเขามีความสามารถในการเปลี่ยนอุณหภูมิอย่างรวดเร็วโดยไม่ทำลายหรือแตก สิ่งนี้สร้างข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเมื่อสร้างอุปกรณ์เนื่องจากเป็นคุณสมบัติความเหนียวอีกอย่างหนึ่งที่ช่วยปรับปรุงอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของซิลิคอนคาร์ไบด์เมื่อเปรียบเทียบกับซิลิคอนจำนวนมากแบบดั้งเดิม ด้านบนของความสามารถทางความร้อนมันเป็นสารตั้งต้นที่ทนทานมากและไม่ทำปฏิกิริยากับกรดอัลคาลิสหรือเกลือหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูงถึง 800 ° C สิ่งนี้ทำให้พื้นผิวเหล่านี้มีความหลากหลายในแอปพลิเคชันของพวกเขาและช่วยเพิ่มความสามารถในการใช้งานซิลิคอนจำนวนมากในหลายแอปพลิเคชัน ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงยังช่วยให้สามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยที่อุณหภูมิมากกว่า 1,600 ° C สิ่งนี้ทำให้เป็นสารตั้งต้นที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันที่อุณหภูมิสูง