SiC – Silikon Karbida

Silikon karbida kapanggih dina taun 1893 salaku abrasif industri pikeun roda gerinda sareng rem otomotif. Kira-kira pertengahan abad ka-20, panggunaan wafer SiC ningkat kalebet kana téknologi LED. Saprak harita, éta parantos dimekarkeun kana seueur aplikasi semikonduktor kusabab sipat fisikna anu nguntungkeun. Sipat-sipat ieu katingali dina rupa-rupa panggunaanana di jero sareng di luar industri semikonduktor. Kalayan Hukum Moore anu sigana ngahontal watesna, seueur perusahaan dina industri semikonduktor ningali silikon karbida salaku bahan semikonduktor di masa depan. SiC tiasa dihasilkeun nganggo sababaraha politipe SiC, sanaos dina industri semikonduktor, kaseueuran substrat nyaéta 4H-SiC, kalayan 6H- janten kirang umum nalika pasar SiC parantos ningkat. Nalika ngarujuk kana silikon karbida 4H- sareng 6H-, H ngagambarkeun struktur kisi kristal. Angka éta ngagambarkeun runtuyan susun atom dina struktur kristal, ieu dijelaskeun dina bagan kamampuan SVM di handap. Kaunggulan Karasa Silikon Karbida Aya seueur kaunggulan pikeun nganggo silikon karbida tibatan substrat silikon anu langkung tradisional. Salah sahiji kaunggulan utama bahan ieu nyaéta karasa na. Ieu masihan seueur kaunggulan kana bahan ieu, dina aplikasi kecepatan tinggi, suhu tinggi sareng/atanapi tegangan tinggi. Wafer silikon karbida gaduh konduktivitas termal anu luhur, anu hartosna tiasa mindahkeun panas ti hiji titik ka titik anu sanés. Ieu ningkatkeun konduktivitas listrikna sareng pamustunganana miniaturisasi, salah sahiji tujuan umum pikeun ngalih ka wafer SiC. Kamampuan termal substrat SiC ogé gaduh koefisien anu handap pikeun ékspansi termal. Ékspansi termal nyaéta jumlah sareng arah bahan anu ngembang atanapi nyusut nalika dipanaskeun atanapi didinginkan. Panjelasan anu paling umum nyaéta és, sanaos kalakuanana sabalikna tina kalolobaan logam, ngembang nalika didinginkan sareng ngaleutikan nalika dipanaskeun. Koefisien silikon karbida anu handap pikeun ékspansi termal hartosna henteu robih sacara signifikan dina ukuran atanapi bentuk nalika dipanaskeun atanapi didinginkan, anu ngajantenkeun éta sampurna pikeun dipasang kana alat-alat alit sareng ngabungkus langkung seueur transistor kana hiji chip. Kauntungan utama anu sanés tina substrat ieu nyaéta résistansi anu luhur kana kejutan termal. Ieu hartosna aranjeunna gaduh kamampuan pikeun ngarobih suhu gancang tanpa pegat atanapi retak. Ieu nyiptakeun kaunggulan anu jelas nalika ngadamel alat sabab éta mangrupikeun ciri kateguhan anu sanés anu ningkatkeun umur sareng kinerja silikon karbida dibandingkeun sareng silikon massal tradisional. Salian ti kamampuan termalna, éta mangrupikeun substrat anu awét pisan sareng henteu meta réaksi sareng asam, alkali atanapi uyah cair dina suhu dugi ka 800°C. Ieu masihan substrat ieu versatility dina aplikasi na sareng langkung ngabantosan kamampuanna pikeun ngaleuwihan silikon massal dina seueur aplikasi. Kakuatanana dina suhu anu luhur ogé ngamungkinkeun éta beroperasi kalayan aman dina suhu langkung ti 1600°C. Ieu ngajantenkeun éta substrat anu cocog pikeun ampir sadaya aplikasi suhu anu luhur.