O carboneto de silício foi descoberto em 1893 como um abrasivo industrial para rebolos e freios automotivos. Em meados do século XX, o uso de pastilhas de SiC cresceu para incluir a tecnologia LED. Desde então, expandiu-se para inúmeras aplicações em semicondutores devido às suas propriedades físicas vantajosas. Essas propriedades são evidentes em sua ampla gama de usos dentro e fora da indústria de semicondutores. Com a Lei de Moore parecendo atingir seu limite, muitas empresas na indústria de semicondutores estão se voltando para o carboneto de silício como o material semicondutor do futuro. O SiC pode ser produzido usando múltiplos politipos de SiC, embora dentro da indústria de semicondutores, a maioria dos substratos seja 4H-SiC, com 6H- se tornando menos comum à medida que o mercado de SiC cresceu. Ao se referir ao carboneto de silício 4H- e 6H-, o H representa a estrutura da rede cristalina. O número representa a sequência de empilhamento dos átomos dentro da estrutura cristalina, isso é descrito no gráfico de capacidades SVM abaixo. Vantagens da Dureza do Carboneto de Silício Existem inúmeras vantagens em usar carboneto de silício em relação aos substratos de silício mais tradicionais. Uma das principais vantagens deste material é a sua dureza. Isso confere ao material inúmeras vantagens em aplicações de alta velocidade, alta temperatura e/ou alta tensão. Os wafers de carboneto de silício têm alta condutividade térmica, o que significa que podem transferir calor de um ponto a outro com eficiência. Isso melhora sua condutividade elétrica e, em última análise, a miniaturização, um dos objetivos comuns da mudança para wafers de SiC. Capacidades Térmicas Os substratos de SiC também têm um baixo coeficiente de expansão térmica. A expansão térmica é a quantidade e a direção em que um material se expande ou se contrai à medida que aquece ou esfria. A explicação mais comum é o gelo, embora ele se comporte de forma oposta à da maioria dos metais, expandindo à medida que esfria e contraindo à medida que aquece. O baixo coeficiente de expansão térmica do carboneto de silício significa que ele não muda significativamente em tamanho ou forma à medida que é aquecido ou resfriado, o que o torna perfeito para caber em pequenos dispositivos e acondicionar mais transistores em um único chip. Outra grande vantagem desses substratos é sua alta resistência ao choque térmico. Isso significa que eles têm a capacidade de mudar de temperatura rapidamente sem quebrar ou rachar. Isso cria uma clara vantagem na fabricação de dispositivos, pois é outra característica de tenacidade que melhora a vida útil e o desempenho do carboneto de silício em comparação ao silício a granel tradicional. Além de suas capacidades térmicas, é um substrato muito durável e não reage com ácidos, álcalis ou sais fundidos em temperaturas de até 800 °C. Isso confere a esses substratos versatilidade em suas aplicações e auxilia ainda mais em sua capacidade de superar o silício a granel em muitas aplicações. Sua resistência em altas temperaturas também permite que opere com segurança em temperaturas acima de 1600 °C. Isso o torna um substrato adequado para praticamente qualquer aplicação em alta temperatura.
Horário da postagem: 09/07/2019