Carburo di silicio (SiC)è un importante materiale semiconduttore ad ampio gap di banda ampiamente utilizzato nei dispositivi elettronici ad alta potenza e alta frequenza. Di seguito sono riportati alcuni parametri chiave diwafer di carburo di silicioe le loro spiegazioni dettagliate:
Parametri del reticolo:
Assicurarsi che la costante reticolare del substrato corrisponda allo strato epitassiale da coltivare per ridurre difetti e stress.
Ad esempio, 4H-SiC e 6H-SiC hanno costanti reticolari diverse, che influiscono sulla qualità dello strato epitassiale e sulle prestazioni del dispositivo.
Sequenza di impilamento:
Il SiC è composto da atomi di silicio e atomi di carbonio in un rapporto 1:1 su scala macro, ma l'ordine di disposizione degli strati atomici è diverso, il che formerà strutture cristalline diverse.
Le forme cristalline comuni includono 3C-SiC (struttura cubica), 4H-SiC (struttura esagonale) e 6H-SiC (struttura esagonale) e le sequenze di impilamento corrispondenti sono: ABC, ABCB, ABCACB, ecc. Ciascuna forma cristallina ha un'elettronica diversa caratteristiche e proprietà fisiche, quindi la scelta della giusta forma cristallina è fondamentale per applicazioni specifiche.
Durezza Mohs: Determina la durezza del substrato, che influisce sulla facilità di lavorazione e sulla resistenza all'usura.
Il carburo di silicio ha una durezza Mohs molto elevata, solitamente compresa tra 9 e 9,5, che lo rende un materiale molto duro adatto per applicazioni che richiedono un'elevata resistenza all'usura.
Densità: influenza la resistenza meccanica e le proprietà termiche del substrato.
L'alta densità generalmente significa migliore resistenza meccanica e conduttività termica.
Coefficiente di dilatazione termica: si riferisce all'aumento della lunghezza o del volume del substrato rispetto alla lunghezza o al volume originale quando la temperatura aumenta di un grado Celsius.
L'adattamento tra il substrato e lo strato epitassiale sotto variazioni di temperatura influisce sulla stabilità termica del dispositivo.
Indice di rifrazione: per le applicazioni ottiche, l'indice di rifrazione è un parametro chiave nella progettazione di dispositivi optoelettronici.
Le differenze nell'indice di rifrazione influenzano la velocità e il percorso delle onde luminose nel materiale.
Costante dielettrica: influenza le caratteristiche di capacità del dispositivo.
Una costante dielettrica inferiore aiuta a ridurre la capacità parassita e a migliorare le prestazioni del dispositivo.
Conducibilità termica:
Fondamentale per applicazioni ad alta potenza e alta temperatura, in quanto influisce sull'efficienza di raffreddamento del dispositivo.
L'elevata conduttività termica del carburo di silicio lo rende particolarmente adatto per dispositivi elettronici ad alta potenza poiché può condurre efficacemente il calore lontano dal dispositivo.
Bandgap:
Si riferisce alla differenza di energia tra la parte superiore della banda di valenza e la parte inferiore della banda di conduzione in un materiale semiconduttore.
I materiali ad ampio gap richiedono una maggiore energia per stimolare le transizioni elettroniche, il che fa sì che il carburo di silicio funzioni bene in ambienti ad alta temperatura e ad alta radiazione.
Campo elettrico di guasto:
La tensione limite che un materiale semiconduttore può sopportare.
Il carburo di silicio ha un campo elettrico di rottura molto elevato, che gli consente di resistere a tensioni estremamente elevate senza rompersi.
Velocità di deriva della saturazione:
La velocità media massima che i portatori possono raggiungere dopo che un determinato campo elettrico è applicato in un materiale semiconduttore.
Quando l'intensità del campo elettrico aumenta fino a un certo livello, la velocità del portatore non aumenterà più con un ulteriore miglioramento del campo elettrico. La velocità in questo momento è chiamata velocità di deriva di saturazione. Il SiC ha un'elevata velocità di deriva della saturazione, che è vantaggiosa per la realizzazione di dispositivi elettronici ad alta velocità.
Questi parametri insieme determinano le prestazioni e l'applicabilità diWafer SiCin varie applicazioni, in particolare quelle in ambienti ad alta potenza, alta frequenza e alta temperatura.
Orario di pubblicazione: 30 luglio 2024