SiC – Silikon Karbid

Silikon karbid 1893-cü ildə üyüdücü təkərlər və avtomobil əyləcləri üçün sənaye aşındırıcısı kimi kəşf edilmişdir. Təxminən 20-ci əsrin ortalarında SiC lövhəsinin istifadəsi LED texnologiyasına daxil edilmişdir. O vaxtdan bəri, əlverişli fiziki xüsusiyyətlərinə görə çoxsaylı yarımkeçirici tətbiqlərə genişlənmişdir. Bu xüsusiyyətlər yarımkeçirici sənayesində və xaricində geniş istifadə sahələrində özünü göstərir. Mur Qanunu həddinə çatdığı üçün yarımkeçirici sənayesindəki bir çox şirkət silikon karbidi gələcəyin yarımkeçirici materialı kimi nəzərdən keçirir. SiC, SiC-nin birdən çox politipindən istifadə etməklə istehsal edilə bilər, baxmayaraq ki, yarımkeçirici sənayesində əksər substratlar ya 4H-SiC-dir, SiC bazarı böyüdükcə 6H- daha az yayılır. 4H- və 6H- silikon karbiddən danışarkən, H kristal qəfəsinin quruluşunu təmsil edir. Say kristal quruluşundakı atomların yığılma ardıcıllığını təmsil edir, bu, aşağıdakı SVM imkanları cədvəlində təsvir edilmişdir. Silikon karbidin sərtliyinin üstünlükləri Daha ənənəvi silikon substratlara nisbətən silikon karbiddən istifadə etməyin çoxsaylı üstünlükləri var. Bu materialın əsas üstünlüklərindən biri onun sərtliyidir. Bu, materiala yüksək sürətli, yüksək temperaturlu və/və ya yüksək gərginlikli tətbiqlərdə çoxsaylı üstünlüklər verir. Silikon karbid lövhələri yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir, yəni onlar istiliyi bir nöqtədən digərinə ötürə bilirlər. Bu, onun elektrik keçiriciliyini və nəticədə SiC lövhələrinə keçidin ümumi məqsədlərindən biri olan miniatürləşməni yaxşılaşdırır. İstilik qabiliyyətləri SiC substratlarının istilik genişlənməsi üçün aşağı əmsalı da var. İstilik genişlənməsi, materialın qızdıqda və ya soyuduqda genişləndiyi və ya büzüldüyü miqdar və istiqamətdir. Ən çox yayılmış izah buzdur, baxmayaraq ki, əksər metalların əksinə davranır, soyuduqda genişlənir və qızdıqca kiçilir. Silikon karbidin istilik genişlənməsi üçün aşağı əmsalı o deməkdir ki, qızdırıldıqca və ya soyuduqca ölçüsündə və ya formasında əhəmiyyətli dərəcədə dəyişmir, bu da onu kiçik cihazlara uyğunlaşdırmaq və tək bir çipə daha çox tranzistor yerləşdirmək üçün ideal edir. Bu substratların digər əsas üstünlüyü onların istilik şokuna qarşı yüksək müqavimətidir. Bu o deməkdir ki, onlar qırılmadan və ya çatlamadan temperaturu tez dəyişdirmək qabiliyyətinə malikdirlər. Bu, cihazların istehsalında açıq bir üstünlük yaradır, çünki bu, ənənəvi toplu silikonla müqayisədə silikon karbidin ömrünü və performansını yaxşılaşdıran digər bir möhkəmlik xüsusiyyətidir. İstilik qabiliyyətinə əlavə olaraq, o, çox davamlı bir substratdır və 800°C-yə qədər temperaturda turşular, qələvilər və ya əridilmiş duzlarla reaksiyaya girmir. Bu, bu substratlara tətbiqlərində çox yönlülük verir və bir çox tətbiqdə toplu silikondan daha yaxşı performans göstərmə qabiliyyətinə daha da kömək edir. Yüksək temperaturdakı möhkəmliyi həmçinin 1600°C-dən yuxarı temperaturda təhlükəsiz işləməsinə imkan verir. Bu, onu demək olar ki, hər hansı bir yüksək temperatur tətbiqi üçün uyğun bir substrat halına gətirir.