Węglik krzemu został odkryty w 1893 roku jako przemysłowy materiał ścierny do szlifowania kół i hamulców samochodowych. Około połowy XX wieku zastosowania płytek SiC wzrosły, obejmując technologię LED. Od tego czasu rozszerzył się na liczne zastosowania półprzewodnikowe ze względu na swoje korzystne właściwości fizyczne. Właściwości te są widoczne w szerokim zakresie zastosowań w przemyśle półprzewodnikowym i poza nim. Ponieważ prawo Moore'a wydaje się osiągać swój limit, wiele firm z branży półprzewodnikowej patrzy na węglik krzemu jako materiał półprzewodnikowy przyszłości. SiC można produkować przy użyciu wielu politypów SiC, chociaż w branży półprzewodnikowej większość podłoży to 4H-SiC, przy czym 6H- staje się mniej powszechne wraz ze wzrostem rynku SiC. W odniesieniu do węglika krzemu 4H- i 6H-, H oznacza strukturę sieci krystalicznej. Liczba oznacza kolejność ułożenia atomów w strukturze krystalicznej, co opisano w poniższym wykresie możliwości SVM. Zalety twardości węglika krzemu Istnieje wiele zalet stosowania węglika krzemu w porównaniu z bardziej tradycyjnymi podłożami krzemowymi. Jedną z głównych zalet tego materiału jest jego twardość. Daje to materiałowi liczne zalety w zastosowaniach o dużej prędkości, wysokiej temperaturze i/lub wysokim napięciu. Wafle z węglika krzemu mają wysoką przewodność cieplną, co oznacza, że mogą dobrze przenosić ciepło z jednego punktu do drugiego. Poprawia to ich przewodność elektryczną i ostatecznie miniaturyzację, jeden z powszechnych celów przejścia na wafle SiC. Możliwości termiczne Podłoża SiC mają również niski współczynnik rozszerzalności cieplnej. Rozszerzalność cieplna to ilość i kierunek, w którym materiał rozszerza się lub kurczy podczas nagrzewania lub chłodzenia. Najczęstszym wyjaśnieniem jest lód, chociaż zachowuje się odwrotnie niż większość metali, rozszerzając się podczas chłodzenia i kurcząc podczas nagrzewania. Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej węglika krzemu oznacza, że nie zmienia on znacząco rozmiaru ani kształtu podczas nagrzewania lub chłodzenia, co czyni go idealnym do montażu w małych urządzeniach i pakowania większej liczby tranzystorów na jednym układzie scalonym. Kolejną ważną zaletą tych podłoży jest ich wysoka odporność na szok termiczny. Oznacza to, że mogą one szybko zmieniać temperaturę bez pękania lub łamania. Daje to wyraźną przewagę podczas produkcji urządzeń, ponieważ jest to kolejna cecha wytrzymałości, która poprawia żywotność i wydajność węglika krzemu w porównaniu z tradycyjnym krzemem masowym. Oprócz swoich właściwości termicznych jest to bardzo trwałe podłoże i nie reaguje z kwasami, zasadami ani stopionymi solami w temperaturach do 800°C. Daje to tym podłożom wszechstronność w ich zastosowaniach i dodatkowo wspomaga ich zdolność do prześcigania krzemu masowego w wielu zastosowaniach. Jego wytrzymałość w wysokich temperaturach pozwala również na bezpieczną pracę w temperaturach powyżej 1600°C. Dzięki temu jest to odpowiednie podłoże do praktycznie każdego zastosowania w wysokiej temperaturze.
Czas publikacji: 09-07-2019