2020-03-17
2020-03-09
El carburo de silicio se encuentra en muchas estructuras cristalinas diferentes, llamadas politipos. a pesar del hecho de que todos los politipos sic consisten químicamente en 50% de átomos de carbono unidos covalentemente con 50% de átomos de silicio, cada politipo sic tiene su propio conjunto distinto de propiedades semiconductoras eléctricas. mientras que hay más de 100 polytypes de sic conocidos, solo unos pocos se cultivan comúnmente en una forma reproducible aceptable para su uso como un semiconductor electrónico. los politipos más comunes de sic que actualmente se desarrollan para la electrónica son 3c-sic, 4h-sic y 6h-sic. la estructura cristalina atómica de los dos politipos más comunes se muestra en la sección transversal esquemática de la figura. como se discute mucho más a fondo en las referencias 9 y 10, los diferentes politipos de sic están compuestos de diferentes secuencias de apilamiento de bicapas si-c (también llamadas capas dobles si-c), donde cada bicapa si-c individual se denota por el punteado cajas en figura. cada átomo dentro de una bicapa tiene tres enlaces químicos covalentes con otros átomos en la misma (su propia) bicapa, y solo un enlace a un átomo en una bicapa adyacente. la figura 5.1a muestra la bicapa de la secuencia de apilamiento del politotipo 4h-sic, que requiere cuatro bicapas si-c para definir la distancia de repetición de celda unitaria a lo largo de la dirección de apilamiento del eje c (indicada por los índices de miliamperio). de forma similar, el politotipo 6h-sic repite su secuencia de apilamiento cada seis bicapas en todo el cristal a lo largo de la dirección de apilamiento. La dirección representada en la figura a menudo se denomina una de (junto con) las direcciones del eje a. sic es un semiconductor polar a través del eje c, en el que una superficie normal al eje c termina con átomos de silicio, mientras que la superficie opuesta del eje c normal termina con átomos de carbono. como se muestra, estas superficies se denominan típicamente superficies de "cara de silicio" y "cara de carbón", respectivamente. los átomos a lo largo del borde izquierdo o derecho de la figura residirían en el plano de la superficie del cristal "a-face", normal a la dirección. 3c-sic, también conocido como β-sic, es la única forma de sic con una estructura de red cristalina cúbica. los politipos no cúbicos de sic a veces se denominan ambiguamente como α-sic. 4h-sic y 6h-sic son solo dos de los muchos politipos sic posibles con estructura de cristal hexagonal. de manera similar, 15r-sic es el más común de los muchos politipos sic posibles con una estructura de cristal romboédrica.