Carburo de silicio, también conocido como SIC, es un material semiconductor básico compuesto de silicio puro y carbono puro. Podemos drogar SIC con nitrógeno o fósforo para formar semiconductores tipo N, o con berilio, boro, aluminio o galio para formar semiconductores de tipo P. Se pueden generar diferentes tipos de carburo de silicio dopando diferentes materiales.
El método más simple de fabricacióncarburo de silicioes derretir arena de sílice y carbono a una temperatura alta de hasta 2500 grados Celsius. El carburo de silicio generalmente contiene impurezas de hierro y carbono, pero los cristales de SIC puros son incoloros y se forman cuando el carburo de silicio sublima a 2700 grados Celsius. Por lo tanto, después del calentamiento, estos cristales se depositan en grafito a una temperatura más baja. Este proceso también se llama método Lely. Es decir, el crisol de granito se calienta a una temperatura muy alta por inducción para sublimar el polvo de carburo de silicio. Se suspende una varilla de grafito con una temperatura más baja en la mezcla gaseosa, lo que permite la deposición de carburo de silicio puro y la formación de cristales, produciendo así carburo de silicio.
Carburo de silicioPrincipalmente tiene las ventajas de una alta conductividad térmica de 120 - 270 W/mk, bajo coeficiente de expansión térmica de 4.0x10^-6/° C, y alta densidad de corriente máxima. Combinadas, estas ventajas dan al carburo de silicio muy buena conductividad eléctrica, lo cual es muy ventajoso en algunos campos que requieren alta corriente y alta conductividad térmica. Con el desarrollo de los tiempos, el carburo de silicio se ha convertido en un papel importante en la industria de semiconductores, impulsando los módulos de potencia para todas las aplicaciones de alta potencia y alta eficiencia. Aunque el carburo de silicio es más costoso que el silicio, SIC puede lograr un umbral de voltaje de casi 10 kV. El carburo de silicio también tiene pérdidas de conmutación extremadamente bajas, lo que puede admitir altas frecuencias de operación y luego lograr una alta eficiencia. Especialmente en aplicaciones con un voltaje operativo de más de 600 voltios, si se implementan adecuadamente, los dispositivos de carburo de silicio pueden reducir las pérdidas del sistema e inversor en casi un 50%, reducir el tamaño en un 300%y reducir en gran medida el costo general del sistema.
