En el campo de los materiales semiconductores, el carburo de silicio (SiC), con su excelente conductividad térmica, características de banda prohibida amplia, alta intensidad de campo eléctrico de ruptura y alta movilidad de electrones, se está convirtiendo gradualmente en un punto de investigación y desarrollo, liderando la innovación de una nueva generación de dispositivos electrónicos. Como material de sustrato para componentes clave, las amplias perspectivas de aplicación del carburo de silicio son evidentes: desde la electrónica de potencia de alta eficiencia hasta los chips de comunicación de alta frecuencia, su figura está en todas partes. Sin embargo, la dureza extremadamente alta de los materiales de carburo de silicio (dureza de Mohs de aproximadamente 9,5) es como un arma de doble filo, ya que le confiere excelentes propiedades físicas, pero también plantea numerosos obstáculos para su procesamiento.
Ante el difícil problema del pulido y esmerilado sustrato de carburo de silicio, los métodos de procesamiento tradicionales suelen ser inadecuados, ineficientes y costosos. Es en este contexto que surgió la tecnología de rectificado por reacción inducida por fricción del metal y abrió un nuevo camino para el procesamiento eficiente del carburo de silicio. Esta tecnología utiliza inteligentemente la reacción química producida por la fricción del metal y el carburo de silicio a alta temperatura, mediante la formación y eliminación continua de la capa metamórfica de reacción, para lograr una eliminación de materiales de carburo de silicio a alta velocidad y bajo daño. Esta innovación no sólo supera los problemas de procesamiento causados por la alta dureza del carburo de silicio, sino que también mejora significativamente la eficiencia del procesamiento y la calidad de la superficie.
Vale la pena señalar que la tecnología de rectificado por reacción inducida por fricción del metal debe aplicarse en condiciones controladas con precisión para evitar la descomposición del carburo de silicio a altas temperaturas y la formación de compuestos inestables con el metal, lo que exacerba el desgaste de la herramienta. Los datos experimentales muestran que la selección de metales adecuados (como hierro, níquel puro) como medios de fricción puede lograr una eliminación diferenciada y eficiente de diferentes superficies del sustrato de carburo de silicio (carbono y silicio). Debido a su estabilidad estructural, la calidad de la superficie de la superficie de carbono está casi libre de daños. Aunque hay defectos cristalinos en la superficie del silicio, la velocidad de eliminación de material puede alcanzar 534 µm/h bajo la fricción del níquel puro, lo que muestra el gran potencial de esta tecnología bajo ciertas condiciones.
De cara al futuro, se espera que la tecnología de molienda por reacción inducida por fricción de metales logre una aplicación más amplia en el campo del procesamiento de sustratos de carburo de silicio. Con la profundización de la investigación y la madurez de la tecnología, se espera que ésta se expanda al procesamiento de obleas de carburo de silicio de gran tamaño y mejore aún más la eficiencia de fabricación y el rendimiento de los dispositivos de carburo de silicio. Al mismo tiempo, en combinación con otras tecnologías de procesamiento avanzadas, como el pulido de ultraprecisión y el procesamiento asistido por láser, se espera lograr una optimización integral del procesamiento de materiales de carburo de silicio y promover la industria de semiconductores de carburo de silicio a una nueva altura.
En resumen, coexisten desafíos y oportunidades en el procesamiento de sustratos de carburo de silicio, y la aparición de la tecnología de molienda por reacción inducida por fricción metálica proporciona una solución innovadora a este problema. Con el progreso continuo de la tecnología y la expansión continua de los campos de aplicación, los materiales semiconductores de carburo de silicio ciertamente desempeñarán un papel más importante en el desarrollo futuro de la ciencia y la tecnología electrónicas.
