SiC - سلیکن کاربائیڈ

سلکان کاربائیڈ کو 1893 میں پہیوں اور آٹوموٹو بریکوں کو پیسنے کے لیے صنعتی کھرچنے والے کے طور پر دریافت کیا گیا تھا۔ 20ویں صدی کے وسط میں، LED ٹیکنالوجی میں شامل کرنے کے لیے SiC ویفر کے استعمال میں اضافہ ہوا۔ اس کے بعد سے، یہ اپنی فائدہ مند جسمانی خصوصیات کی وجہ سے متعدد سیمی کنڈکٹر ایپلی کیشنز میں پھیل چکا ہے۔ یہ خصوصیات سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کے اندر اور باہر استعمال کی وسیع رینج میں واضح ہیں۔ مور کا قانون اپنی حد تک پہنچنے کے ساتھ، سیمی کنڈکٹر انڈسٹری میں بہت سی کمپنیاں مستقبل کے سیمی کنڈکٹر مواد کے طور پر سلکان کاربائیڈ کی طرف دیکھ رہی ہیں۔ SiC کو SiC کے متعدد پولی ٹائپس کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جا سکتا ہے، حالانکہ سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کے اندر، زیادہ تر ذیلی ذخائر یا تو 4H-SiC ہیں، 6H- کے ساتھ جیسے جیسے SiC مارکیٹ میں اضافہ ہوا ہے کم عام ہوتا جا رہا ہے۔ 4H- اور 6H- سلکان کاربائیڈ کا حوالہ دیتے وقت، H کرسٹل جالی کی ساخت کی نمائندگی کرتا ہے۔ نمبر کرسٹل ڈھانچے کے اندر ایٹموں کے اسٹیکنگ ترتیب کی نمائندگی کرتا ہے، یہ ذیل میں SVM صلاحیتوں کے چارٹ میں بیان کیا گیا ہے۔ سلیکون کاربائیڈ کی سختی کے فوائد زیادہ روایتی سلکان سبسٹریٹس پر سلکان کاربائیڈ استعمال کرنے کے بے شمار فوائد ہیں۔ اس مواد کا ایک بڑا فائدہ اس کی سختی ہے۔ اس سے مواد کو تیز رفتار، اعلی درجہ حرارت اور/یا ہائی وولٹیج ایپلی کیشنز میں بہت سے فوائد حاصل ہوتے ہیں۔ سلیکون کاربائیڈ ویفرز میں تھرمل چالکتا زیادہ ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ وہ گرمی کو ایک مقام سے دوسرے کنویں میں منتقل کر سکتے ہیں۔ یہ اس کی برقی چالکتا کو بہتر بناتا ہے اور آخر کار چھوٹے پن کو بہتر بناتا ہے، جو SiC ویفرز پر سوئچ کرنے کے مشترکہ مقاصد میں سے ایک ہے۔ تھرمل صلاحیتیں SiC سبسٹریٹس میں تھرمل توسیع کے لیے کم گتانک بھی ہوتا ہے۔ حرارتی توسیع وہ مقدار اور سمت ہے جس میں مواد پھیلتا ہے یا سکڑتا ہے کیونکہ یہ گرم یا ٹھنڈا ہوتا ہے۔ سب سے عام وضاحت برف ہے، حالانکہ یہ زیادہ تر دھاتوں کے برعکس برتاؤ کرتی ہے، ٹھنڈا ہوتے ہی پھیلتی ہے اور گرم ہونے پر سکڑتی ہے۔ تھرمل توسیع کے لیے سلکان کاربائیڈ کے کم گتانک کا مطلب یہ ہے کہ یہ سائز یا شکل میں نمایاں طور پر تبدیل نہیں ہوتا ہے کیونکہ اسے گرم یا ٹھنڈا کیا جاتا ہے، جو اسے چھوٹے آلات میں فٹ کرنے اور ایک ہی چپ پر زیادہ ٹرانجسٹروں کو پیک کرنے کے لیے بہترین بناتا ہے۔ ان سبسٹریٹس کا ایک اور بڑا فائدہ تھرمل جھٹکے کے خلاف ان کی اعلی مزاحمت ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ وہ بغیر ٹوٹے یا ٹوٹے درجہ حرارت کو تیزی سے تبدیل کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ یہ آلات کو گھڑتے وقت ایک واضح فائدہ پیدا کرتا ہے کیونکہ یہ ایک اور سختی کی خصوصیت ہے جو روایتی بلک سلکان کے مقابلے میں سلکان کاربائیڈ کی زندگی اور کارکردگی کو بہتر بناتی ہے۔ اس کی تھرمل صلاحیتوں کے اوپری حصے میں، یہ ایک بہت ہی پائیدار سبسٹریٹ ہے اور 800 ° C تک کے درجہ حرارت پر تیزاب، الکلیس یا پگھلے ہوئے نمکیات کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا ہے۔ یہ ان سبسٹریٹس کو ان کی ایپلی کیشنز میں استرتا دیتا ہے اور بہت سے ایپلی کیشنز میں بلک سلکان کو انجام دینے کی ان کی صلاحیت میں مزید مدد کرتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت پر اس کی طاقت بھی اسے 1600 ° C سے زیادہ درجہ حرارت پر محفوظ طریقے سے کام کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ یہ عملی طور پر کسی بھی اعلی درجہ حرارت کی درخواست کے لئے ایک مناسب ذیلی جگہ بناتا ہے۔