Siliziumkarbid, DIE Innovation in der Halbleiter Technologie

[Thanatos]

Hallo Gemeinde :)

In der jetzigen PCGH war ein kleiner bericht über Siliziumkarbid.

Dies soll einige grundlegende verbesserungen mitbringen.

1.Siliziumkarbid ist viel reiner als normales Silizium, dadurch lassen sich hochwertigere chips bauen.

2." hält Temperaturen von +640°c aus.

3.Mit Siliziumkarbid gefertigte computerchips würden nur noch 30% der heutigen verlustleistung abgeben :)

4.Siliziumkarbid ist besser für die hlheren Taktfrequenzen geeignet und das bei weniger spannung.



Hört sich meines erachtens schonmal sehr vielversprechend aus.

Weiß jemand eigentlich noch mehr darüber ?

[Blacksoul]

1.Siliziumkarbid ist viel reiner als normales Silizium, dadurch lassen sich hochwertigere chips bauen.




Viel reiner = viel teurer?
So würd ich das in Verbindung bringen.
Ich such mir auch mal mehr Infos raus.
Danke für den Tipp :)


t.blacksoul.d

[Bokill]

Si ist ein Element

Si-Karbid ist eine Verbindung

Schon deswegen halte ich diese Meldung für Unsinnig.

Si-Karbid selber ist auch nicht neu, das haben die schon länger im Einsatz. Was meinst du mit der Gradangabe?

Si hat einen Schmelzpunkt von über 1400°c, der von Si-Karbid müsste da noch höher liegen. Einihe Karbide können locker auch 3000°c bis 4000°c vertragen. Das schafft aber auch ernsthafte Verarbeitungsprobleme, sowohl was Härte aber auch Chemische Eigenschaften angeht.

Jeder Eingriff in die Zusammensetzung von Reinstsilizium hat Folgen, negative wie positive. Selbst das "rüberhusten" über dem Reinstsilizium ändert seine elektrischen Eigenschaften. Mir scheint da macht jemand einen Hype über eine Geschichte, die er selber noch nicht ganz verstanden hat.

[Thanatos]

Diese gradanzahl ist soweit ich weiß die Temperatur wo es der chip noch schaffrn würde zu "arbeiten".In der PCGH meinten sie dazu dass das recht praktisch für die raumfahrt wäre da diese chips dann nicht mehr ganz so gut ageschirmt werden müssen.


Aber ich werde mal den artikel rauskramen, leider hab ich das jetzt alles aus dem gedächtnis rausschreiben müssen.

Hab die PCGH leider in der Schule unter der Bank liegen gelassen.


Hier hab ich jetzt auch noch einen Bericht gesehen :)

Neuartige Computerchips aus Siliziumkarbid


Japanischen Forschern ist es gelungen, Computerchips aus Siliziumkarbid kostengünstig herzustellen. Verbindungen aus Silizium und Kohlenstoff widerstehen höheren Temperaturen, leiten Energie effizienter und lassen sich für viele Anwendungsgebiete einsetzen. Ihre Herstellung war bisher jedoch extrem aufwändig und teuer. Dies geht aus einem Bericht des englischen Wissenschaftsmagazins Nature hervor.

Das Forscherteam um Kazumasa Takatori von den Toyota Central R&D hat nun Siliziumkarbid-Kristalle in erforderlicher Reinheit und Größe für die industrielle Produktion von Halbleiterscheiben gezüchtet. Experten prognostizieren der Verbindung eine große Zukunft. Siliziumcarbid widersteht Temperaturen von bis zu 650 Grad Celsius. Während bei Silizium-Chips 50 Prozent elektrische Energie, die über die Leiterplatten fließt, verloren geht, sind es bei Siliziumkarbid nur 30 Prozent. Vorgesehen sind die neuen Chips für die drahtlose Kommunikation. (pte)


Und das ist die Oberflächengüte von Siliziumkarbid im gegensatz zu "normalem" Silizium.Die ähnlichkeit könnte man irgendwie mit einem Schotterweg und einer Asphaltstraße vergleichen :ugly:

http://www.tecchannel.de//graphics/db/4400/4430/original.idg

[klutob]

Großer Fehler im Vergleich (ich hasse diese verkürzten pseudowissensschaftlichen Artikel).

Die werten Herren können mit ihrem neuen Verfahren im Gegensatz zu bisherigen Möglichkeiten, eine bessere Kristallqualität von SiC, günstiger darstellen!

In der obigen Abbildung geht es nicht um den Vergleich von Si und SiC!

http://pubs.acs.org/cen/news/8235/8235notw2.html

Nur mit Nature-account!
http://www.nature.com/uidfinder/10.1038/nature02810

[Bokill]

@Thanatos
Du zitierst unsauber und hälst dich weitgehend unkritisch am Text.

Siliziumcarbid widersteht Temperaturen von bis zu 650 Grad Celsius.

Das ist technischer Mumpitz, wer solchen verkürzenden Unsinn verzapft gehört zu Erbsensuppe 3 Jahre lang täglich bestraft.

Si-Karbid hält ganz sicher mehr als 650°c aus. Nur weil sie etwas meinen bedeutet dies noch lange nicht, dass da ein sogenannter Journalist dies auch so schreibt, bzw. da ein Redakteur der Zeilenersparnis wegen, so lange rumkürzt bis nur noch technischer Nonsens rauskommt. Gemeint ist bestimmt, dass ein Schaltkreis auf Basis dieses Materials bis zu 650°c sicher aushalten kann. Aber dies ist schon lange bekannt. Die entscheidende Frage ist, was macht nun den Prozess gut handhabbar und billig?

Si-Karbid ist ein ganz mieses Zeug, da beissen sich Chemiker sich die Zähne daran aus, und Physiker hassen es, weil es mechansich hoch beklastbar ist. Die Härte ist fast mit Diamant zu vergleichen.

Was bedeuten in diesem Falle "Leiterplatten"? Auch dies ist in diesem Zusammenhang technischer Mumpitz. Meint da jemand die Metall-Layer einer CPU, oder die dotierten Bereiche einer der Dies? Ist der Wafer selber aus diesem Material? Wird nur nachträglich statt des üblichen Dotierens nun Si-Karbid erzeugt?

Die Ansammlung der Wörter ist bestensfalls sinnentstellend, schlimstensfalls Desinformation ...

[Gast]

@Thanatos
Du zitierst unsauber und hälst dich weitgehend unkritisch am Text.

Das ist technischer Mumpitz, wer solchen verkürzenden Unsinn verzapft gehört zu Erbsensuppe 3 Jahre lang täglich bestraft.

Si-Karbid hält ganz sicher mehr als 650°c aus. Nur weil sie etwas meinen bedeutet dies noch lange nicht, dass da ein sogenannter Journalist dies auch so schreibt, bzw. da ein Redakteur der Zeilenersparnis wegen, so lange rumkürzt bis nur noch technischer Nonsens rauskommt. Gemeint ist bestimmt, dass ein Schaltkreis auf Basis dieses Materials bis zu 650°c sicher aushalten kann. Aber dies ist schon lange bekannt. Die entscheidende Frage ist, was macht nun den Prozess gut handhabbar und billig?

Si-Karbid ist ein ganz mieses Zeug, da beissen sich Chemiker sich die Zähne daran aus, und Physiker hassen es, weil es mechansich hoch beklastbar ist. Die Härte ist fast mit Diamant zu vergleichen.

Was bedeuten in diesem Falle "Leiterplatten"? Auch dies ist in diesem Zusammenhang technischer Mumpitz. Meint da jemand die Metall-Layer einer CPU, oder die dotierten Bereiche einer der Dies? Ist der Wafer selber aus diesem Material? Wird nur nachträglich statt des üblichen Dotierens nun Si-Karbid erzeugt?

Die Ansammlung der Wörter ist bestensfalls sinnentstellend, schlimstensfalls Desinformation ...
Nun sei doch nicht so gemein zu ihm er hat es doch aus der pcgh

[HOT]

@Thanatos
Du zitierst unsauber und hälst dich weitgehend unkritisch am Text.

Das ist technischer Mumpitz, wer solchen verkürzenden Unsinn verzapft gehört zu Erbsensuppe 3 Jahre lang täglich bestraft.

Si-Karbid hält ganz sicher mehr als 650°c aus. Nur weil sie etwas meinen bedeutet dies noch lange nicht, dass da ein sogenannter Journalist dies auch so schreibt, bzw. da ein Redakteur der Zeilenersparnis wegen, so lange rumkürzt bis nur noch technischer Nonsens rauskommt. Gemeint ist bestimmt, dass ein Schaltkreis auf Basis dieses Materials bis zu 650°c sicher aushalten kann. Aber dies ist schon lange bekannt. Die entscheidende Frage ist, was macht nun den Prozess gut handhabbar und billig?

Si-Karbid ist ein ganz mieses Zeug, da beissen sich Chemiker sich die Zähne daran aus, und Physiker hassen es, weil es mechansich hoch beklastbar ist. Die Härte ist fast mit Diamant zu vergleichen.

Was bedeuten in diesem Falle "Leiterplatten"? Auch dies ist in diesem Zusammenhang technischer Mumpitz. Meint da jemand die Metall-Layer einer CPU, oder die dotierten Bereiche einer der Dies? Ist der Wafer selber aus diesem Material? Wird nur nachträglich statt des üblichen Dotierens nun Si-Karbid erzeugt?

Die Ansammlung der Wörter ist bestensfalls sinnentstellend, schlimstensfalls Desinformation ...


Wie wäre es, wenn mit 650°C die grösstmögliche stabile Halbleiterbetriebstemperatur gemeint ist? Also die maximale Tempereatur, bei dem das Gefüge innerhalb des Chips arbeitsfähig bleibt?

[Thanatos]

@Thanatos
Du zitierst unsauber und hälst dich weitgehend unkritisch am Text.

Das ist technischer Mumpitz, wer solchen verkürzenden Unsinn verzapft gehört zu Erbsensuppe 3 Jahre lang täglich bestraft.

Si-Karbid hält ganz sicher mehr als 650°c aus. Nur weil sie etwas meinen bedeutet dies noch lange nicht, dass da ein sogenannter Journalist dies auch so schreibt, bzw. da ein Redakteur der Zeilenersparnis wegen, so lange rumkürzt bis nur noch technischer Nonsens rauskommt. Gemeint ist bestimmt, dass ein Schaltkreis auf Basis dieses Materials bis zu 650°c sicher aushalten kann. Aber dies ist schon lange bekannt. Die entscheidende Frage ist, was macht nun den Prozess gut handhabbar und billig?

Si-Karbid ist ein ganz mieses Zeug, da beissen sich Chemiker sich die Zähne daran aus, und Physiker hassen es, weil es mechansich hoch beklastbar ist. Die Härte ist fast mit Diamant zu vergleichen.

Was bedeuten in diesem Falle "Leiterplatten"? Auch dies ist in diesem Zusammenhang technischer Mumpitz. Meint da jemand die Metall-Layer einer CPU, oder die dotierten Bereiche einer der Dies? Ist der Wafer selber aus diesem Material? Wird nur nachträglich statt des üblichen Dotierens nun Si-Karbid erzeugt?

Die Ansammlung der Wörter ist bestensfalls sinnentstellend, schlimstensfalls Desinformation ...

Ok dann schau ich mal ob ich den artikel aus der PCGH finde, vielleicht gibt der ja mehr aufschluss, und wie schon gesagt, ich habe das aus dem kopf wiedergegeben und kann es halt nicht auswendig hinschreiben.

So viel zeit verbringe ich jetzt mit dem PCGH lesen nun auch wieder ned;)

Aber mal sehen, vielleicht finde ich ja auch nochn paar bessere bericht über Siliziumkarbid.

[BlackBirdSR]

Also an SiC wird ja schon seit den 50ern oder so geforscht.
Es ist sogar schon seit längerem im Einsatz. Z.b in der Wafer Fertigung, als Behälter oder Ähnliches.
Es gibt auch SiC Wafer, aber dann doch weniger im Bereich CMOS.
Dann schon eher Dioden, Analoge HF Anwendungen und was es sonst noch so an Halbleitersparten gibt.
Auf die schnelle habe ich sogar einen SiC Transistor gefunden. Bei einer Versorgungsspannung von 5V!

Vielleicht findet sich noch irgendwas zu den Kennlinien von SiC ICs.
Dann könnte man einmal nachsehen ob sich da für CMOS was ergibt.
Was bringt mir (theoreitsch) 30% weniger Verlustleistung, wenn meine Spannung wieder 3.2V beträgt? ;)
Ich denke in ein paar Jahren sehen wir mehr.

[CrazyIvan]

In einer der letzten c'ts wurde auch davon berichtet. Vorerst soll dies aber wohl im Automobilbau Verwendung finden, da auf diese Art und Weise die Elektronik in Motornähe langlebiger gemacht werden kann (Stichwort Hitzeimmunität).

[Thanatos]

Also an SiC wird ja schon seit den 50ern oder so geforscht.
Es ist sogar schon seit längerem im Einsatz. Z.b in der Wafer Fertigung, als Behälter oder Ähnliches.
Es gibt auch SiC Wafer, aber dann doch weniger im Bereich CMOS.
Dann schon eher Dioden, Analoge HF Anwendungen und was es sonst noch so an Halbleitersparten gibt.
Auf die schnelle habe ich sogar einen SiC Transistor gefunden. Bei einer Versorgungsspannung von 5V!

Vielleicht findet sich noch irgendwas zu den Kennlinien von SiC ICs.
Dann könnte man einmal nachsehen ob sich da für CMOS was ergibt.
Was bringt mir (theoreitsch) 30% weniger Verlustleistung, wenn meine Spannung wieder 3.2V beträgt? ;)
Ich denke in ein paar Jahren sehen wir mehr.



Schonmal ein guter anfang, jrtzt können wir auch langsam anfangen über dieses Thema zu diskutieren :) und nicht nur über mein etwas lückenhafte wiedergabe des Artikels :ugly:

Hmmm aber so wie ich das gelesen habe soll doch dieses Siliziumkarbid doch auch einen geringeren wiederstand haben, also sprich strom besser leiten.

Dann bräuchte mann doch weniger spannung.So schätze ich mal entstehen auch diese 70% weniger verlustleistung.

[Bokill]

@Thanatos
Falls ich dich zu sehr angepinklet habe ;-/ ... dann steht es dir selbstverständlich frei mich ebenso in der Luft zu zerreissen, und mich zu teeren und zu federn :D ;)

Man begibt sich auf ein sehr dünnes Eis, wenn man Hörensagen hier niederschreibt ...

Natürlich ist die Technologie sehr interessant. Und fragen darf man auch! Nur aus der Erinnerung etwas zu zitieren ist da ein Spiel mit dem Feuer. Eine schlichte Frage "was ist von Si-Karbid als Ersatz von Si zu halten?" mit der Angabe der PCGH wäre da sicherer gewesen ;).

MsFG Bokill

[Crazytype]

Ich halte es generell für falsch, eine Quelle zu 100 Prozent als richtig anzusehen, sich also kaum damit auseinandergesetzt zu haben...

[Thanatos]

@Thanatos
Falls ich dich zu sehr angepinklet habe ;-/ ... dann steht es dir selbstverständlich frei mich ebenso in der Luft zu zerreissen, und mich zu teeren und zu federn :D ;)

Man begibt sich auf ein sehr dünnes Eis, wenn man Hörensagen hier niederschreibt ...

Natürlich ist die Technologie sehr interessant. Und fragen darf man auch! Nur aus der Erinnerung etwas zu zitieren ist da ein Spiel mit dem Feuer. Eine schlichte Frage "was ist von Si-Karbid als Ersatz von Si zu halten?" mit der Angabe der PCGH wäre da sicherer gewesen ;).

MsFG Bokill


*Teerundfedernsuch*........:upara:................:ucatch::ucatch:


Naja, wenn ich dann mal meine PCGH in den fingern hab scanne ich halt mal den ganzen bericht ab.Damit es ned zu merh missverständnissen kommt.Aber heute bin ich schon wieder ned rangekommen weil wir hatten heute wandertag.


Aber ihr könnt hier ruhig noch mehr über Silizium Carbid posten, interessant hört sich ja das schon an, mit diesen vorteilen (wenn alles stimmen sollte ;))

[Zool]

Si-Karbid ist ein ganz mieses Zeug, da beissen sich Chemiker sich die Zähne daran aus, und Physiker hassen es, weil es mechansich hoch beklastbar ist. Die Härte ist fast mit Diamant zu vergleichen.


Physiker und Chemiker hassen SiC?

Ich als Physiker liebe dieses Material. Gerade die hohe mechanische und thermische Belastbarkeit machen es interessant. Und aufgrund der Resistenz gegen Säuren und Basen finden es auch Chemiker sehr interessant.

Für zukünfige Bio-kompatible Chips und Sensoren bleibt auf kurze Sicht nur SiC.

Momentan wird sogar mit Diamant als Halbleiter Forschung betrieben.

Als Hochleistungsbauelement auf Basis von SiC schon lange in Benutzung

[[ncp]EasyChiller]

Wenn ich mich noch recht an mein kleines Praktikum in der Mineralogie-Abteilung hier bei uns an der Uni erinnere hatte SiC einen moschen Härtegrad von 9.5 und ist nach Diamant somit das 2.-härteste Mineral was ich kenne. ;D

Trotzdem war es nur sehr aufwendig herzustellen (glaub im Lichtbogen) ... kann mich da nicht mehr vollends erinnern, liegt paar Jährchen zurück. .. aber was rauskam waren damals noch nicht annähern irgendwelche Wafer .... nee .. kleine Klümpchen... die auch gern mal zerbröselten, da sie aus einzelnen Kristallen und nicht aus einem Einkristall bestanden! ;) Wenn ich da sehe, das die heut schon Wafer (wenn auch mit nicht so guten Kristallstrukturen wie nen reinen Si-Wafer) herstelln können, dann hat sich doch schon ne Menge getan! ... :| ... einfach mal Diesem Prozess noch ein paar Jährchen lassen! :wink:

Ich glaub ich wart echt lieber auf meine CPU aus Diamant... egal wie die auch immer performt ... ist einfach nen scheenes Luxusgut ... und wenn der dann mal zu langsam ist, lässt ma nen bissl Gold oder Silber um den alten CPU-Kern giessen und macht nen Anhänger draus, den mann dann seiner Auserwählten schenken kann ... ich prophezeihe euch ... die Frauen werden spätestens dann die Computerindustrie lieben! :P

[Zool]

EasyChiller']
Ich glaub ich wart echt lieber auf meine CPU aus Diamant... egal wie die auch immer performt ... ist einfach nen scheenes Luxusgut ... und wenn der dann mal zu langsam ist, lässt ma nen bissl Gold oder Silber um den alten CPU-Kern giessen und macht nen Anhänger draus, den mann dann seiner Auserwählten schenken kann ... ich prophezeihe euch ... die Frauen werden spätestens dann die Computerindustrie lieben! :P

Industriell hergestelltes SiC wird schon seit einiger Zeit als Schmuck verkauft. Aufgrund seines Brechungsindexes funkelt der Schmuck bei entsprechenden Brilliant-Schliff noch besser als Diamant.
http://www.moissanite.at/

Industriediamanten übertreffen natürliche Diamanten in der Kristallreinheit aber als Schmuck sind sie aufgrund des hohen Stickstoffanteil und der dadurch verusachten gelben Farbe nicht zu gebrauchen. Aber für technische Anwendungen sind sie erstklassig.
http://www.prodiamond.de/