4H/6H P-type sic-wafer 4 inch 6inch Z-klasse P-klasse D-klasse Off-as: 2.0°-4.0° naar P-type doping

4H/6H P-type sic wafer abstract

4H en 6H P-type siliciumcarbide (SiC) -wafers zijn cruciale materialen in geavanceerde halfgeleiderapparaten, vooral voor toepassingen met een hoog vermogen en hoge frequentie.hoge warmtegeleidbaarheid, en de uitstekende afbraakveldsterkte maken het ideaal voor gebruik in ruwe omgevingen waar traditionele siliciumgebaseerde apparaten kunnen falen.door middel van elementen zoals aluminium of boor, introduceert positieve ladingdragers (gaten), waardoor de fabricage van vermogenstoestellen zoals dioden, transistors en thyristors mogelijk is.

Het 4H-SiC-polytype wordt bevoordeeld vanwege zijn superieure elektronenmobiliteit, waardoor het geschikt is voor efficiënte, hoogfrequente apparaten,terwijl 6H-SiC in toepassingen gebruikt wordt waar een hoge verzadigingssnelheid essentieel isBeide polytypen vertonen uitzonderlijke thermische stabiliteit en chemische weerstand, waardoor apparaten betrouwbaar kunnen functioneren onder extreme omstandigheden zoals hoge temperaturen en hoge spanningen.

Deze wafers worden gebruikt in verschillende industrieën, waaronder elektrische voertuigen, hernieuwbare energiesystemen en telecommunicatie, om de energie-efficiëntie te verbeteren, de grootte van het apparaat te verminderen en de prestaties te verbeteren.Aangezien de vraag naar robuuste en efficiënte elektronische systemen blijft groeien, 4H/6H P-type SiC-wafers spelen een cruciale rol in de vooruitgang van de moderne krachtelektronica.

Eigenschappen van 4H/6H P-type sic-wafers

De eigenschappen van 4H/6H P-type siliciumcarbide (SiC) -wafers dragen bij aan hun effectiviteit in hoogvermogen- en hoogfrequente halfgeleiderapparaten.

1.Kristallenstructuur (polytypes)

• 4H-SiC: Kenmerkend door een zeshoekige kristallenstructuur met een vierlaagse herhalingseenheid.waardoor het ideaal is voor apparaten met hoge frequentie en hoge efficiëntie.
• 6H-SiC: Ook zeshoekig, maar met een zeslaagse herhalingseenheid. Het heeft een iets lagere elektronenmobiliteit (~ 370 cm2/V·s) maar een hogere verzadigingssnelheid, nuttig in bepaalde hogesnelheidstoepassingen.

2.P-type doping

• P-type doping wordt bereikt door elementen zoals aluminium of boor in te voeren.
• Het dopingspeil kan worden gecontroleerd om de elektrische eigenschappen van de wafer aan te passen en te optimaliseren voor specifieke toepassingen.

3.Breedbandgap (3,23 eV voor 4H-SiC en 3,0 eV voor 6H-SiC)

• De brede bandgap van SiC ̇ stelt apparaten in staat om te werken bij veel hogere temperaturen, spanningen en frequenties in vergelijking met traditionele siliciumwafers, waardoor thermische stabiliteit en energie-efficiëntie worden verbeterd.

4.Hoog warmtegeleidingsvermogen (3,7 W/cm·K)

• De hoge thermische geleidbaarheid van SiC maakt een efficiënte warmteafvoer mogelijk, waardoor deze wafers ideaal zijn voor toepassingen met een hoog vermogen waar warmtebeheer van cruciaal belang is.

5.Elektrisch veld met hoge afbraak (2,8 tot 3 MV/cm)

• 4H/6H SiC-wafers vertonen een hoog afbraak elektrisch veld, waardoor ze hoge spanningen zonder afbraak kunnen verwerken, wat cruciaal is voor krachtelektronica.

6.Mechanische hardheid

• SiC is een extreem hard materiaal (hardheid van Mohs 9,5), dat uitstekende mechanische stabiliteit en slijtvastheid biedt, wat gunstig is voor langdurige betrouwbaarheid in harde omgevingen.

7.Chemische stabiliteit

• SiC is chemisch inert en zeer bestand tegen oxidatie en corrosie, waardoor het geschikt is voor gebruik in agressieve omgevingen, zoals in automotive en industriële toepassingen.

8.Lage defectdichtheid

• Geavanceerde productietechnieken hebben de defectdichtheid in 4H/6H SiC-wafers verminderd,die de prestaties en betrouwbaarheid van elektronische apparaten verbetert door kristaldefecten zoals verplaatsingen en micropipes te minimaliseren.

9.Hoge verzadigingssnelheid

• 6H-SiC heeft een hoge elektronenverzadigingssnelheid, waardoor het geschikt is voor hogesnelheidstoestellen, hoewel 4H-SiC vaker wordt gebruikt voor de meeste hoogvermogentoepassingen vanwege de superieure elektronenmobiliteit.

10.Compatibiliteit met hoge temperaturen

• Zowel 4H- als 6H-P-SiC-wafers kunnen werken bij temperaturen hoger dan 300 °C, veel hoger dan de grenzen van silicium, waardoor ze onmisbaar zijn in hoge-temperatuurelektronica.

4H/6H P-type silicon wafer toepassingen

Deze eigenschappen maken SiC-wafers van het type 4H/6H P essentieel voor toepassingen die robuuste, efficiënte krachtelektronica vereisen, zoals elektrische voertuigen, hernieuwbare energiesystemen,en industriële motoren, waarbij de eisen aan een hoge vermogendichtheid, hoge frequentie en betrouwbaarheid van het grootste belang zijn.

1. Elektrische apparaten:
   4H/6H P-type SiC-wafers worden vaak gebruikt voor de productie van krachtelektronica, zoals diodes, MOSFET's en IGBT's. Hun voordelen zijn onder andere hoge breukspanning, lage geleidingsverliezen,en snelle schakelsnelheden, waardoor ze op grote schaal worden gebruikt in vermogen omzetting, omvormers, vermogen regulering, en motor aandrijvingen.

2. Elektronische apparatuur voor hoge temperatuur:
   SiC-wafers behouden een stabiele elektronische prestatie bij hoge temperaturen, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen in omgevingen met hoge temperaturen, zoals ruimtevaart, automobielelektronica,en industriële controleapparatuur.

3. Hoogfrequente apparaten:
   Vanwege de hoge elektronenmobiliteit en de lage levensduur van de elektronendrager van SiC-materiaal zijn 4H/6H P-type SiC-wafers zeer geschikt voor gebruik in hoogfrequente toepassingen, zoals RF-versterkers,microgolven, en 5G-communicatiesystemen.

4. Nieuwe energievoertuigen:
   In elektrische voertuigen (EV's) en hybride elektrische voertuigen (HEV's) worden SiC-kragtoestellen gebruikt in elektrische aandrijfsystemen, ingebouwde opladers,en gelijkstroomconverters om het rendement te verbeteren en warmteverliezen te verminderen.

5. Vernieuwbare energie:
   SiC-energieapparaten worden veel gebruikt in fotovoltaïsche energieopwekking, windenergie en energieopslagsystemen, waardoor de efficiëntie van energieomzetting en de stabiliteit van het systeem worden verbeterd.

6. Hoogspanningsapparatuur:
   De hoge afbraakspanningskenmerken van SiC-materiaal maken het zeer geschikt voor gebruik in hoogspanningssystemen voor de transmissie en distributie van stroom.met een vermogen van niet meer dan 30 W.

7. Medische apparatuur:
   In bepaalde medische toepassingen, zoals röntgenapparaten en andere hoogenergetische apparatuur, worden SiC-apparaten gebruikt vanwege hun hoge spanningsweerstand en hoge efficiëntie.

Deze toepassingen maken volledig gebruik van de superieure eigenschappen van 4H/6H SiC-materialen, zoals hoge thermische geleidbaarheid, hoge afbraakveldsterkte en brede bandgap,die geschikt zijn voor gebruik onder extreme omstandigheden.

4H/6H P-Type sic wafer echte foto's

V&A

V:Wat is het verschil tussen 4H-SiC en 6H-SiC?

A:Alle andere SiC-polytypen zijn een mengsel van de zink-blende en wurtzietbinding.6H-SiC bestaat voor twee derde uit kubische bindingen en een derde uit zeshoekige bindingen met een stapelvolgorde van ABCACB