Carbure de silicium, également connu sous le nom de SIC, est un matériau semi-conducteur de base composé de silicium pur et de carbone pur. Nous pouvons doper sic avec de l'azote ou du phosphore pour former des semi-conducteurs de type N, ou avec du béryllium, du bore, de l'aluminium ou du gallium pour former des semi-conducteurs de type p. Différents types de carbure de silicium peuvent être générés en dopant différents matériaux.
La méthode la plus simple de fabricationcarbure de siliciumest de faire fondre du sable de silice et du carbone à une température élevée allant jusqu'à 2500 degrés Celsius. Le carbure de silicium contient généralement des impuretés de fer et de carbone, mais les cristaux SIC purs sont incolores et se forment lorsque le carbure de silicium sublimes à 2700 degrés Celsius. Par conséquent, après le chauffage, ces cristaux sont déposés sur du graphite à une température plus basse. Ce processus est également appelé la méthode Lely. C'est-à-dire que le creuset granit est chauffé à une température très élevée par induction pour sublimer la poudre de carbure de silicium. Une tige de graphite avec une température plus basse est suspendue dans le mélange gazeux, qui permet elle-même le dépôt de carbure de silicium pur et la formation de cristaux, produisant ainsi du carbure de silicium.
Carbure de siliciuma principalement les avantages d'une conductivité thermique élevée de 120 à 270 W / Mk, un coefficient de dilatation thermique faible de 4,0x10 ^ -6 / ° C et une densité de courant maximale élevée. Combinés, ces avantages offrent au carbure de silicium très bonne conductivité électrique, ce qui est très avantageux dans certains champs qui nécessitent un courant élevé et une conductivité thermique élevée. Avec le développement de l'époque, le carbure de silicium est devenu un rôle important dans l'industrie des semi-conducteurs, alimentant les modules de puissance pour toutes les applications à haute puissance et à haute efficacité. Bien que le carbure de silicium soit plus cher que le silicium, le SIC peut atteindre un seuil de tension de près de 10 kV. Le carbure de silicium a également des pertes de commutation extrêmement faibles, ce qui peut prendre en charge des fréquences de fonctionnement élevées, puis atteindre une efficacité élevée. Surtout dans les applications avec une tension de fonctionnement de plus de 600 volts, si elles sont correctement implémentées, les dispositifs en carbure de silicium peuvent réduire les pertes du système de convertisseur et de onduleur de près de 50%, réduire la taille de 300% et réduire considérablement le coût global du système.
