SiC – Kremniý karbidi

Kremniý karbidi 1893-nji ýylda tigirleri we awtoulag tormozlary üçin senagat abraziw hökmünde açyldy. Takmynan 20-nji asyryň ortalarynda SiC plastinkasynyň ulanylyşy LED tehnologiýasynda hem peýda boldy. Şondan bäri, ol peýdaly fiziki häsiýetleri sebäpli köp sanly ýarymgeçiriji ulanylyşlara giňeldi. Bu häsiýetler ýarymgeçiriji senagatynda we ondan daşarda giň ulanylyşynda aýdyň görünýär. Mur kanuny öz çägine ýetýän ýaly bolansoň, ýarymgeçiriji senagatyndaky köp kompaniýalar kremniý karbidini geljegiň ýarymgeçiriji materialy hökmünde gözleýärler. SiC SiC-iň köp sanly politiplerini ulanyp öndürilip bilner, ýöne ýarymgeçiriji senagatynda substratlaryň köpüsi 4H-SiC bolup, SiC bazary ösdikçe 6H- azalýar. 4H- we 6H- kremniý karbidi barada aýdylanda, H kristal torunyň gurluşyny aňladýar. San kristal gurluşyndaky atomlaryň üst-üste goýulýan yzygiderliligini görkezýär, bu aşakdaky SVM mümkinçilikleriniň diagrammasynda beýan edilýär. Kremniý karbidiniň gatylygynyň artykmaçlyklary Kremniý karbidini has däp bolan kremniý substratlaryna garanda ulanmagyň köp sanly artykmaçlyklary bar. Bu materialyň esasy artykmaçlyklarynyň biri onuň berkligidir. Bu materiala ýokary tizlikde, ýokary temperaturada we/ýa-da ýokary woltly ulanylyşlarda köp sanly artykmaçlyklary berýär. Kremniý karbid plitalary ýokary ýylylyk geçirijiligine eýedir, bu bolsa olaryň ýylylygy bir nokatdan başga bir guýuya geçirip bilýändigini aňladýar. Bu onuň elektrik geçirijiligini we netijede kiçileşdirilmegini gowulandyrýar, bu bolsa SiC plitalaryna geçmegiň umumy maksatlarynyň biridir. Termal mümkinçilikleri SiC substratlarynyň termal giňelme üçin pes koeffisiýenti hem bar. Termal giňelme, materialyň gyzanda ýa-da sowanda giňelýän ýa-da gysylýan mukdary we ugrydyr. Iň köp duş gelýän düşündiriş buzdyr, emma ol köp metallara garşy hereket edýär, sowanda giňelýär we gyzanda kiçelýär. Kremniý karbidiniň termal giňelme üçin pes koeffisiýenti, onuň gyzanda ýa-da sowanda ölçeginde ýa-da görnüşinde düýpli üýtgemeýändigini aňladýar, bu bolsa ony kiçi enjamlara goýmak we bir çipe has köp tranzistor goýmak üçin ajaýyp edýär. Bu substratlaryň ýene bir esasy artykmaçlygy, olaryň termal şoka ýokary garşylygydyr. Bu, olaryň döwülmezden ýa-da çatlamazdan temperaturany çalt üýtgetmek ukybynyň bardygyny aňladýar. Bu, enjamlary öndürmekde aýdyň artykmaçlyk döredýär, sebäbi ol kremniý karbidiniň ömrüni we işini däp bolan köpçülikleýin kremniý bilen deňeşdirilende gowulandyrýan başga bir berklik häsiýetidir. Termal mümkinçiliklerinden başga-da, ol örän berk substrat bolup, 800°C çenli temperaturada kislotalar, alkaliler ýa-da ereýän duzlar bilen reaksiýa girmeýär. Bu bolsa, bu substratlara ulanylyşynda köpugurlylygy berýär we köp ulanylyşda köpçülikleýin kremniýden has ýokary netije görkezmäge kömek edýär. Onuň ýokary temperaturadaky berkligi, şeýle hem, 1600°C-den ýokary temperaturada howpsuz işlemegine mümkinçilik berýär. Bu bolsa, ony islendik ýokary temperatura ulanylyş üçin amatly substrata öwürýär.