SiC – Carburo de silicio

El carburo de silicio se descubrió en 1893 como abrasivo industrial para muelas abrasivas y frenos de automóviles. Hacia mediados del siglo XX, el uso de obleas de SiC se extendió a la tecnología LED. Desde entonces, su aplicación se ha diversificado en numerosos semiconductores gracias a sus ventajosas propiedades físicas. Estas propiedades se evidencian en su amplia gama de usos dentro y fuera de la industria de semiconductores. Dado que la Ley de Moore parece estar llegando a su límite, muchas empresas del sector de semiconductores ven en el carburo de silicio el material semiconductor del futuro. El SiC se puede producir utilizando múltiples politipos, aunque en la industria de semiconductores, la mayoría de los sustratos son de 4H-SiC, siendo el 6H-SiC cada vez menos común a medida que el mercado del SiC ha crecido. Al referirnos al carburo de silicio 4H-SiC y 6H-SiC, la H representa la estructura de la red cristalina. El número representa la secuencia de apilamiento de los átomos dentro de la estructura cristalina, como se describe en la tabla de capacidades de SVM a continuación. Ventajas de la dureza del carburo de silicio: El carburo de silicio ofrece numerosas ventajas frente a los sustratos de silicio tradicionales. Una de las principales ventajas de este material es su dureza. Esto le confiere numerosas ventajas en aplicaciones de alta velocidad, alta temperatura y/o alto voltaje. Las obleas de carburo de silicio tienen una alta conductividad térmica, lo que significa que pueden transferir el calor de un punto a otro con eficacia. Esto mejora su conductividad eléctrica y, en última instancia, la miniaturización, uno de los objetivos comunes al adoptar obleas de SiC. Capacidades térmicas: Los sustratos de SiC también tienen un bajo coeficiente de dilatación térmica. La dilatación térmica es la cantidad y la dirección en que un material se expande o contrae al calentarse o enfriarse. El ejemplo más común es el hielo, aunque se comporta de forma opuesta a la mayoría de los metales: se expande al enfriarse y se contrae al calentarse. El bajo coeficiente de dilatación térmica del carburo de silicio implica que no cambia significativamente de tamaño ni de forma al calentarse o enfriarse, lo que lo hace ideal para integrarse en dispositivos pequeños y para empaquetar más transistores en un solo chip. Otra ventaja importante de estos sustratos es su alta resistencia al choque térmico. Esto significa que pueden soportar cambios bruscos de temperatura sin romperse ni agrietarse. Esta característica supone una clara ventaja en la fabricación de dispositivos, ya que su robustez mejora la vida útil y el rendimiento del carburo de silicio en comparación con el silicio a granel tradicional. Además de sus capacidades térmicas, es un sustrato muy duradero que no reacciona con ácidos, álcalis ni sales fundidas a temperaturas de hasta 800 °C. Esto les confiere gran versatilidad en sus aplicaciones y contribuye a que superen el rendimiento del silicio a granel en muchas de ellas. Su resistencia a altas temperaturas también le permite operar de forma segura a temperaturas superiores a 1600 °C, lo que lo convierte en un sustrato idóneo para prácticamente cualquier aplicación de alta temperatura.