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New cubic silicon carbide material for innovative semiconductor devices

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Nuovi dispositivi semiconduttori

La struttura cristallina del carburo di silicio ne determina le proprietà fisiche e chimiche. I metodi sviluppati per trattare le strutture cristalline meno sfruttate possono spostare gli interessi commerciali.

Tecnologie industriali

Il carburo di silicio in forma cristallina esagonale, nota anche come forma alfa, è un semiconduttore. Questo materiale è largamente usato per produrre dispositivi elettronici a semiconduttore. Le proprietà elettromagnetiche del carburo di silicio combinate con le sue proprietà fisiche lo rendono ideale per i circuiti integrati. Su una sottile fetta del cristallo di silicio, un wafer, la fabbricazione di dispositivi microelettronici è possibile e dà come risultato un circuito integrato di alta qualità. Questo nuovo materiale è scarso in natura. Ciononostante, la produzione industriale è possibile con l'aiuto di metodi di deposizione in fase di vapore di elementi chimici. Il carburo di silicio ha due strutture cristalline e il progetto SOLSIC ha concentrato le ricerche sulla forma cubica. La struttura esagonale è stata ampliamente studiata e in questa forma il carburo di silicio è disponibile in commercio. Al contrario, si conosce poco sulle proprietà fisiche e chimiche della struttura cubica. Con il progetto di ricerca SOLSIC è emersa la possibilità di una nuova generazione di transistor. Partendo dalle proprietà fisiche, i produttori di wafer hanno bisogno di proprietà superficiali specifiche. Una bassa ruvidità, nessun graffio visibile e nessuno strato danneggiato sotto la superficie sono solo alcuni dei vari requisiti rigidi richiesti per il materiale. Il carburo di silicio è il terzo materiale più duro presente in natura. Perciò sono stati sviluppati dei processi elaborati e sofisticati per lucidare le superfici del carburo di silicio cubico. La ricerca ha dimostrato che i metodi di lucidatura applicabili alla struttura esagonale non bastano per la forma cubica del carburo. Con i processi d'avanguardia sviluppati dal progetto SOLSIC è possibile ottenere una lucidatura industriale efficace del materiale con struttura cubica.

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