SiC para electrónica de potencia

Material de amplia aplicación

El carburo de silicio (SiC) es un material con potencial para una amplia variedad de aplicaciones avanzadas. Utilizado originalmente como abrasivo por su dureza, el SiC ha encontrado desde entonces aplicaciones muy diversas, como anillos de estanqueidad, motores diésel, circuitos electrónicos, intercambiadores de calor industriales, turbinas de gas y sistemas de conversión de alta temperatura.

SiC para semiconductores

Hoy en día, el carburo de silicio podría ser la clave del futuro de la energía sostenible. Los semiconductores de potencia de SiC pueden aumentar la eficiencia de la conversión de energía, soportar tensiones y corrientes más elevadas y resistir temperaturas de funcionamiento más altas que los dispositivos convencionales basados en silicio. Todos estos factores ofrecen ventajas esenciales para dispositivos como fuentes de alimentación de centros de datos, módulos de energía eólica o solar y convertidores de propulsión de vehículos eléctricos.

Crecimiento de cristales de SiC para semiconductores

El crecimiento de cristales de SiC se realiza generalmente mediante el método de transporte físico de vapor (PVT). Por lo general, el material fuente de polvo de SiC se sublima a temperaturas elevadas superiores a 2000 °C y cristaliza a una semilla ligeramente más fría. La elección adecuada de la fuente de polvo de SiC durante el crecimiento PVT es un requisito previo para lograr una alta calidad cristalina en el boule de SiC final. Varios factores influyen en el proceso de crecimiento, como la estequiometría, la pureza, el poliotipo, la distribución de tamaños y la densidad de empaquetamiento relacionada. En principio, la fuente de SiC ideal experimenta un cambio morfológico menor durante el crecimiento. La evolución debe ser suave y la superficie hacia la interfaz de crecimiento del cristal debe ser estable.

La síntesis de SiC por el método Acheson tiene una larga historia industrial y se ha adaptado para satisfacer un mercado cambiante en aplicaciones. La versatilidad y la eficiencia energética en comparación con las rutas químicas lo convierten en una alternativa interesante para el crecimiento de cristales de SiC por PVT. La creciente demanda de dispositivos semiconductores de potencia de SiC requerirá grandes volúmenes de material de partida de SiC que puedan seguir cumpliendo los estrictos requisitos técnicos intrínsecos a las aplicaciones. Acheson SiC podría proporcionar al mercado SiC de calidad en grandes volúmenes y a un coste reducido.

Material fuente de e-SiC de Fiven SIKA

Para ofrecer una solución escalable y asequible a la industria de semiconductores, Fiven ha desarrollado el material SIKA e-SiC. El producto se sintetiza mediante el proceso Acheson.

En un horno a medida, las materias primas de alta pureza reaccionan a altas temperaturas para formar el crudo. A continuación, el material se tritura y se muele con un equipo especialmente desarrollado para minimizar la contaminación. A continuación, una etapa de clasificación garantiza una distribución óptima del tamaño de las partículas para el crecimiento de los cristales.

El desarrollo del nuevo material fuente de polvo de SiC, con un tamaño medio de partícula de unos 300 µm y una densidad de empaquetado suelto superior a 1,6 g/cm3, ofrece varias propiedades beneficiosas para el crecimiento de bolos de SiC de alta calidad, necesario para la aplicación industrial. La morfología del polvo de SiC tiende a suprimir el desprendimiento de partículas de polvo de carbono, lo que resulta ventajoso para alcanzar una alta calidad cristalina. El suave comportamiento de sublimación permite un proceso de cristalización homogéneo que presenta una interfaz de crecimiento de SiC estable y ligeramente convexa.

SIKA e-SiC puede adaptarse de muchas maneras para satisfacer las necesidades específicas de los clientes. Póngase en contacto con nosotros para hablar de su proyecto.