SiC para electrónica de alta temperatura
Los importantes avances logrados en la electrónica de alta temperatura basada en silicio (Si) han tenido repercusiones considerables en muchos sectores industriales clave. Así, por ejemplo, en el sector del gas y el petróleo, esta tecnología viene cobrando importancia para prolongar la vida de las reservas de hidrocarburos, al incrementar la eficiencia de la extracción y, de este modo, reducir el coste por barril de crudo. Asimismo, en los sectores aeroespacial y automovilístico, el motor principal para el progreso de la tecnología ha sido el empeño en lograr un funcionamiento con más potencia y a temperaturas más elevadas. En cambio, los dispositivos de potencia basados en Si no han logrado satisfacer la constante demanda de una mayor capacidad de bloqueo de corriente y voltaje, y tampoco la demanda de temperaturas más elevadas. En el proyecto ATHIS se ha corroborado que el carburo de silicio (SiC) es un material que podría sustituir al Si, en virtud de sus propiedades eléctricas y térmicas superiores. Los socios del proyecto del Centro Nacional de Microelectrónica de España evaluaron de manera experimental el rendimiento de los dispositivos de potencia de SiC más avanzados, los diodos Schottky basados en SiC. Estos diodos presentan una elevada conductividad térmica y una gran intensidad de campo de ruptura crítica. Por ello, se prevé que estos dispositivos electrónicos de potencia podrían funcionar en entornos extremos y en una gama muy amplia de temperaturas. Para perfeccionar los diodos Schottky que hay en venta, el titanio (Ti), cuyo uso está muy extendido para rectificar los contactos de los diodos Schottky y reducir la disipación de la potencia, fue sustituido por níquel (Ni). Se probaron eléctricamente diodos avanzados de silicio de unión p-n y se caracterizaron en función de la temperatura. Se compararon los resultados de las mismas pruebas realizadas con los diodos Schottky mejorados y se constató que poseen las valiosas cualidades de ser más compactos y ligeros. Además, presentan pocas pérdidas por conmutación. Por ello, son ideales para aplicaciones de electrónica de alto voltaje, tales como los transformadores para electrónica de potencia.
