Penggunaan semikonduktor kuasa Silikon Karbida (SiC) semakin dipercepatkan, daripada kenderaan elektrik hingga fotovoltaik solar. Tetapi dari manakah bahan ini berasal? Apa keistimewaannya? Mengapa Silikon Karbida yang digunakan sebagai asas pengesan radio lebih daripada satu abad yang lalu, mengambil masa begitu lama untuk dibangunkan oleh industri semikonduktor?
Pada awal abad ke-20, penyelidik mendapati kristal pelbagai bahan seperti germanium boleh menghasilkan "aliran arus tidak simetri" atau penyeretan, fenomena yang digunakan pada radio kristal. Apabila cuba menggunakan Silikon Karbida, tingkah laku luar biasa berlaku. Kristal ini memancarkan cahaya kuning, kadangkala hijau, oren dan biru. Transistor ditemui 40 tahun selepas itu.
Walaupun SiC digantikan dengan cepat sebagai diod pemancar cahaya (LED) oleh arsenida galium dan nitrida galium yang mempunyai kecekapan pendarfluor 10-100 kali lebih tinggi, ia terus menarik perhatian dalam bidang elektronik sebagai bahan. Kekonduksian habanya adalah 3.5 kali ganda silikon, dan pendopan tebal boleh mencapai kekonduksian lebih tinggi sambil mengekalkan pecahan medan elektrik tinggi. Dari segi mekanikal, ia sangat tegar dan lengai, dengan pekali pengembangan haba yang sangat rendah dan kadar suhu tinggi. SiC tidak melebur—ia tersublim pada suhu sekitar 2700°C.
Pada awalnya, Silikon Karbida dianggap sebagai peranti semikonduktor ideal. Apakah halangan yang menghalang perkembangannya berbanding silikon? Cacat utama yang wujud dalam kristal SiC termasuk dislokasi tepi, pelbagai jenis dislokasi skru, cacat segitiga dan dislokasi satah dasar. Semakin kecil kristal, semakin teruk rintangannya, menjadikan komponen ini pada dasarnya tidak boleh digunakan.
Terdapat juga isu dalam menggunakan saluran antara SiC dan SiO₂ untuk membuat peranti MOSFET dan IGBT popular. Namun, dengan kemajuan teknologi, kualiti terus bertambah baik, dan kini kepingan 6 inci mempunyai kualiti yang boleh diterima. Terobosan (juga dikenali sebagai nitridasi atau penyemperitan nitrida oksida) membolehkan pertumbuhan stabil SiC di atas SiC.
Untuk maklumat lebih lanjut mengenai Silikon Karbida, sila layari www.qrf-alloy.com untuk membuat pertanyaan.
Malay
