Переваги пластини карбіду кремнію

Пластини карбіду кремнію - це інноваційна напівпровідникова підкладка з багатьма перевагами над традиційним кремнієм. Від революції в силовій електроніці до створення надшвидкісних систем зв'язку - карбід кремнію обіцяє принести революційні зміни в цілий ряд технологій і галузей промисловості.

SiC добре витримує високі температури та напруги, що робить його важливим матеріалом для силових напівпровідників, фотоелектричних елементів та інфраструктури для зарядки електромобілів. На жаль, його твердість вимагає спеціальних інструментів для його різання.

Висока теплопровідність

Пластини карбіду кремнію є важливими компонентами силової електроніки завдяки своїй винятковій теплопровідності та здатності ефективно розсіювати тепло під час роботи, що дозволяє пристроям працювати навіть у суворих умовах без погіршення продуктивності.

Широка заборонена зона карбіду кремнію ускладнює перехід електронів з валентної зони в зону провідності, що допомагає запобігти витоку у високовольтних пристроях і запобігає тепловому витоку. Крім того, стійкість до окислення і хімічна інертність роблять його чудовим матеріалом для багатьох високотемпературних напівпровідникових застосувань.

Карбід кремнію має низький коефіцієнт теплового розширення, що означає, що його розширення або стиснення при зміні температури суттєво не змінюється, допомагаючи зменшити напругу, викликану температурними градієнтами, які можуть призвести до розтріскування або руйнування пристроїв, а також дозволяє розміщувати більше транзисторів на одній пластині - обидві ці характеристики є важливими для підвищення надійності виробництва чіпів.

Низький коефіцієнт теплового розширення

Карбід кремнію має низький коефіцієнт теплового розширення, що означає, що він не так сильно розширюється або стискається при зміні температури, що робить його ідеальним матеріалом для застосувань, які вимагають високого ступеня стабільності, таких як мобільні телефони та інші електронні пристрої. Крім того, карбід кремнію може витримувати екстремальні температури і протистояти хімічним атакам.

Харчовий силіконовий каучук не тільки не токсичний, але й може використовуватися у харчовій промисловості. Крім того, його різноманітне застосування варіюється від вогнетривких футеровок та ізоляційних компонентів для промислових печей до підшипників ковзання та механічних ущільнень у трубопровідних системах.

Виробники виготовляють пластини кубічного карбіду кремнію, нагріваючи кварцовий пісок з нафтовим коксом або іншим джерелом вуглецю до високих температур у відкритій печі "Ачесон", в результаті чого утворюється зелений або чорний кристалічний карбід кремнію високої чистоти, який виходить назовні. Деякі виробники також використовують хімічне осадження з газової фази для отримання кубічного карбіду кремнію; обидва методи споживають величезну кількість енергії та обладнання.

Висока твердість

Відомо, що карбід кремнію надзвичайно пружний і стійкий до термічних ударів, тобто різкі перепади температури не розтріскуються і не призводять до раптових розривів або переломів. Це робить карбід кремнію чудовим матеріалом для пристроїв, що вимагають високої стійкості до пошкоджень, таких як силові напівпровідники; крім того, він може похвалитися нижчим опором увімкнення і загальним зарядом затвора, що забезпечує швидшу швидкість перемикання з більшою ефективністю.

Карбід кремнію отримують шляхом з'єднання кремнію та вуглецю, і він може набувати різних кристалічних структур. Альфа-карбід кремнію має найбільш широке застосування, оскільки його гексагональна кристалічна структура імітує вюрцит. Бета-модифікація з кристалічною структурою цинкової суміші може бути менш поширеною, але все одно має кілька застосувань.

Підкладки з карбіду кремнію необхідні для виробництва багатьох складних напівпровідникових приладів і повинні бути підготовлені належним чином, щоб полегшити епітаксійний ріст з високим рівнем точності і стабільності. Для виконання цього завдання для епітаксійного росту використовується полірувальна суспензія на основі алмазів і полірувальна прокладка, яка відповідає конкретному інструменту, встановленому на підприємствах замовника.

Висока стійкість до теплового удару

Пластини з карбіду кремнію мають виняткову стійкість до термічних ударів завдяки чудовій теплопровідності та низькому розширенню, що робить їх придатними для витримування екстремально високих температур без втрати міцності. Завдяки своїм властивостям вони придатні для використання в якості опор для лотків або лопатей в електричних печах, і навіть стійкі до впливу кислот і розплавлених солей.

Карбід кремнію стає все більш популярним матеріалом для абразивних інструментів, таких як відрізні та зачисні круги, завдяки своїй стійкості до корозії, стирання та ерозії. Ливарники використовують тиглі з карбіду кремнію для плавлення металів у ливарних цехах; його фізичні властивості, а також виняткові електронні властивості роблять його підходящим кандидатом для силових пристроїв.

Купуючи пластини карбіду кремнію, дуже важливо оцінити їхню морфологію кристалів і щільність дефектів, оскільки це вплине на продуктивність пристрою. Крім того, не слід нехтувати вибором ефективного процесу легування для отримання бажаних електричних властивостей.