SiC – Silikon Karbida

Silikon karbida ditemokake ing taun 1893 minangka abrasif industri kanggo roda gerinda lan rem otomotif. Kira-kira ing pertengahan abad kaping 20, panggunaan wafer SiC saya tambah akeh kalebu ing teknologi LED. Wiwit kuwi, wis berkembang dadi pirang-pirang aplikasi semikonduktor amarga sifat fisik sing nguntungake. Sifat-sifat kasebut katon ing macem-macem panggunaan ing njero lan njaba industri semikonduktor. Kanthi Hukum Moore sing katon wis tekan watese, akeh perusahaan ing industri semikonduktor sing nggoleki silikon karbida minangka bahan semikonduktor ing mangsa ngarep. SiC bisa diprodhuksi nggunakake pirang-pirang politipe SiC, sanajan ing industri semikonduktor, umume substrat yaiku 4H-SiC, kanthi 6H- dadi kurang umum amarga pasar SiC saya tambah akeh. Nalika ngrujuk menyang silikon karbida 4H- lan 6H-, H makili struktur kisi kristal. Angka kasebut makili urutan susun atom ing struktur kristal, iki diterangake ing grafik kemampuan SVM ing ngisor iki. Kauntungan Kekerasan Silikon Karbida Ana akeh kaluwihan nggunakake silikon karbida tinimbang substrat silikon tradisional. Salah sawijining kaluwihan utama bahan iki yaiku kekerasane. Iki menehi akeh kaluwihan kanggo materi iki, ing aplikasi kecepatan dhuwur, suhu dhuwur lan/utawa voltase dhuwur. Wafer silikon karbida duwe konduktivitas termal sing dhuwur, sing tegese bisa nransfer panas saka siji titik menyang titik liyane kanthi apik. Iki nambah konduktivitas listrik lan pungkasane miniaturisasi, salah sawijining tujuan umum kanggo ngalih menyang wafer SiC. Kapabilitas termal substrat SiC uga duwe koefisien ekspansi termal sing kurang. Ekspansi termal yaiku jumlah lan arah materi sing ngembang utawa nyusut nalika panas utawa adhem. Panjelasan sing paling umum yaiku es, sanajan tumindak ngelawan saka umume logam, ngembang nalika adhem lan nyusut nalika panas. Koefisien ekspansi termal silikon karbida sing kurang tegese ora owah sacara signifikan ing ukuran utawa bentuk nalika dipanasake utawa didinginkan, sing ndadekake sampurna kanggo dipasang ing piranti cilik lan ngemas luwih akeh transistor menyang siji chip. Kauntungan utama liyane saka substrat kasebut yaiku resistensi sing dhuwur kanggo kejut termal. Iki tegese dheweke duwe kemampuan kanggo ngganti suhu kanthi cepet tanpa rusak utawa retak. Iki nggawe kauntungan sing jelas nalika nggawe piranti amarga minangka karakteristik ketangguhan liyane sing nambah umur lan kinerja silikon karbida dibandhingake karo silikon massal tradisional. Saliyané kemampuan termalé, substrat iki uga awet banget lan ora reaksi karo asam, alkali, utawa uyah cair ing suhu nganti 800°C. Iki mènèhi substrat iki fleksibilitas ing aplikasiné lan luwih mbantu kemampuané kanggo ngungkuli silikon massal ing akèh aplikasi. Kekuwatané ing suhu dhuwur uga ngidini bisa beroperasi kanthi aman ing suhu luwih saka 1600°C. Iki ndadèkaké substrat iki cocog kanggo meh kabèh aplikasi suhu dhuwur.