Силициевият карбид е открит през 1893 г. като индустриален абразив за шлифовъчни дискове и автомобилни спирачки. Около средата на 20-ти век употребата на SiC пластини се разшири, включвайки LED технологията. Оттогава той се разшири в множество полупроводникови приложения благодарение на своите благоприятни физични свойства. Тези свойства са очевидни в широкия му спектър от приложения в и извън полупроводниковата индустрия. Тъй като законът на Мур сякаш достига своя лимит, много компании в полупроводниковата индустрия търсят силициев карбид като полупроводников материал на бъдещето. SiC може да се произвежда с помощта на множество политипове SiC, въпреки че в полупроводниковата индустрия повечето подложки са или 4H-SiC, като 6H- става по-рядко срещан с нарастването на пазара на SiC. Когато се говори за 4H- и 6H- силициев карбид, H представлява структурата на кристалната решетка. Числото представлява последователността на подреждане на атомите в кристалната структура, това е описано в таблицата с възможностите на SVM по-долу. Предимства на твърдостта на силициевия карбид Има многобройни предимства при използването на силициев карбид пред по-традиционните силициеви подложки. Едно от основните предимства на този материал е неговата твърдост. Това дава на материала множество предимства при приложения с висока скорост, висока температура и/или високо напрежение. Силициево-карбидните пластини имат висока топлопроводимост, което означава, че могат да пренасят топлина добре от една точка до друга. Това подобрява тяхната електрическа проводимост и в крайна сметка миниатюризация, една от често срещаните цели при преминаване към SiC пластини. Термични възможности SiC субстратите също имат нисък коефициент на термично разширение. Термичното разширение е количеството и посоката, в която материалът се разширява или свива, докато се нагрява или охлажда. Най-честото обяснение е лед, въпреки че се държи противоположно на повечето метали, разширявайки се, докато се охлажда, и свивайки се, докато се нагрява. Ниският коефициент на термично разширение на силициевия карбид означава, че той не се променя значително по размер или форма, докато се нагрява или охлажда, което го прави идеален за поставяне в малки устройства и опаковане на повече транзистори върху един чип. Друго основно предимство на тези субстрати е тяхната висока устойчивост на термичен шок. Това означава, че те имат способността бързо да променят температурите, без да се счупят или напукат. Това създава ясно предимство при производството на устройства, тъй като е друга характеристика на здравина, която подобрява живота и производителността на силициевия карбид в сравнение с традиционния насипен силиций. В допълнение към термичните си възможности, той е много издръжлив субстрат и не реагира с киселини, основи или разтопени соли при температури до 800°C. Това дава на тези субстрати гъвкавост в приложенията им и допълнително спомага за способността им да превъзхождат насипния силиций в много приложения. Неговата здравина при високи температури също така му позволява безопасно да работи при температури над 1600°C. Това го прави подходящ субстрат за почти всяко приложение с висока температура.
Време на публикуване: 09 юли 2019 г.