Le Carbure de Silicium

I-Introduction

Le carbure de silicium (SiC), aussi connu sous le nom de carborundum ou de moissanite, est une céramique composée de silicium et de carbone. D’apparence noire, il est utilisé en électronique comme semi-conducteur à large bande. Son point de fusion est de 3000K.
Ce matériau a été découvert accidentellement par Berzelius en 1824 lors d'une expérience pour synthétiser du diamant. Acheson, grâce à ses travaux, fonde la Carborundum Company dans l'intention de produire un abrasif. Le nom de « moissanite » vient du chimiste français Henri Moissan (1852-1907), qui a découvert une météorite en Arizona en 1905 composés de petits cristaux naturels de SiC.
Dans les domaines de la micro-électronique et des microsystèmes, on utilise le plus souvent le silicium (Si) car ses propriétés et son contrôle sont parfaitement maitrisé ; cependant sa technologie présente beaucoup d’inconvénients et atteint vite ses limites (T° et atmosphère chimiquement agressif).
Sous environnement sévère, haute température, haute pression, champs élevés et environnements radiatifs, l’emploi du SiC comme matériau semi conducteur a large gap semble beaucoup plus approprié.
Il est chimiquement inerte, donc présente beaucoup d’intérêts pour la recherche et l’industrie.
Le seul problème de ce candidat idéal reste son cout très élevé, il faut donc pouvoir travailler sur couches minces, plutôt que sur SiC massif.

II-Obtention

Le carbure de silicium est extrêmement rare et il n'est pas naturellement fabriqué sur la Terre. En fait il se trouve en petite quantité dans certains types de météorites et à l'état de trace microscopique dans certains Kimberlites (SiO2 ). Tous les carbures de silicium vendus dans le monde sont donc synthétiques.
Il est formé par action à chaud du silicium sur le carbone ou par réduction de la silice par un excès de carbone. Les carbures sont