Carburo di silicio, noto anche come SIC, è un materiale semiconduttore di base composto da silicio puro e carbonio puro. Possiamo drogare SIC con azoto o fosforo per formare semiconduttori di tipo n o con berillio, boro, alluminio o gallio per formare semiconduttori di tipo p. Diversi tipi di carburo di silicio possono essere generati drogando materiali diversi.
Il metodo di produzione più semplicecarburo di silicioè sciogliere la sabbia di silice e il carbonio ad alta temperatura fino a 2500 gradi Celsius. Il carburo di silicio di solito contiene impurità di ferro e carbonio, ma i cristalli SIC puri sono incolori e si formano quando il carburo di silicio sublime a 2700 gradi Celsius. Pertanto, dopo il riscaldamento, questi cristalli vengono depositati su grafite a una temperatura più bassa. Questo processo è anche chiamato metodo Lely. Cioè, il crogiolo di granito viene riscaldato a una temperatura molto elevata per induzione per sublimi la polvere di carburo di silicio. Un'asta di grafite con una temperatura più bassa è sospesa nella miscela gassosa, che a sua volta consente la deposizione di carburo di silicio puro e la formazione di cristalli, producendo così carburo di silicio.
Carburo di silicioHa principalmente i vantaggi di alta conducibilità termica di 120 - 270 W/MK, un coefficiente di espansione termica bassa di 4,0x10^-6/° C e alta densità di corrente massima. Combinati, questi vantaggi danno alla carburo di silicio conducibilità elettrica molto buona, che è molto vantaggioso in alcuni campi che richiedono conducibilità termica ad alta corrente e alta. Con lo sviluppo dei tempi, il carburo di silicio è diventato un ruolo importante nel settore dei semiconduttori, alimentando i moduli di potenza per tutte le applicazioni ad alta potenza e ad alta efficienza. Sebbene il carburo di silicio sia più costoso del silicio, SIC può ottenere una soglia di tensione di quasi 10 kV. Il carburo di silicio ha anche perdite di commutazione estremamente basse, che possono supportare frequenze operative elevate e quindi ottenere un'elevata efficienza. Soprattutto nelle applicazioni con una tensione operativa di oltre 600 volt, se correttamente implementati, i dispositivi in carburo di silicio possono ridurre le perdite di convertitore e del sistema inverter di quasi il 50%, ridurre le dimensioni del 300%e ridurre notevolmente il costo complessivo del sistema.
