SiC-substraat 4 inch p-type 4H/6H-P n-type 3C-N Nul kwaliteit productiekwaliteit Dummy-kwaliteit

SiC-substraat 4 inch P-type 4H/6H-P N-type 3C-N nul-kwaliteit Productiekwaliteit Dummy-kwaliteit

Abstract van P-type SiC Substraat

P-type siliciumcarbide (SiC) -substraten zijn essentieel bij de ontwikkeling van geavanceerde elektronische apparaten, met name voor toepassingen die hoge vermogen, hoge frequentie,en hoogtemperatuurprestatiesDeze studie onderzoekt de structurele en elektrische eigenschappen van P-type SiC-substraten, waarbij de nadruk wordt gelegd op hun rol bij het verbeteren van de efficiëntie van het apparaat in ruwe omgevingen.Door middel van strenge karakteriseringstechnieken, met inbegrip van Hall-effectmetingen, Raman spectroscopie, en röntgendiffractie (XRD), we tonen de superieure thermische stabiliteit, drager mobiliteit,en elektrische geleidbaarheid van SiC-substraten van het type PDe bevindingen tonen aan dat SiC-substraten van het type P een lagere defectdichtheid en een betere dopinguniformiteit vertonen in vergelijking met tegenhangers van het type N.waardoor ze ideaal zijn voor de volgende generatie power halfgeleider apparatenDe studie concludeert met inzichten in het optimaliseren van P-type SiC-groeiprocessen, waardoor uiteindelijk de weg wordt vrijgemaakt voor betrouwbaarder en efficiëntere high-power apparaten in industriële en automobieltoepassingen..

Eigenschappen van het SiC-substraat van het type P

1.Elektrische eigenschappen:

• Dopingtype:P-type (meestal gedopeerd met elementen zoals aluminium (Al) of boor (B))
• Bandgap:3.23 eV (voor 4H-SiC) of 3.02 eV (voor 6H-SiC), breder dan dat van silicium (1,12 eV), waardoor een betere prestatie in hoge temperatuurtoepassingen mogelijk is.
• Dragerconcentratie:Gewoonlijk in het bereik van$\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">0</span></span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">15</span></span>}}$10^{15}1015naar$\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">0</span></span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">19</span></span>}}$10^{19}1019cm${}^{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">-\; -\; -\; -</span></span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">3</span></span>}}$Ik heb het nodig.- - - -3, afhankelijk van het dopingspeil.
• Hole Mobility:De massa varieert van 20 tot 100 cm2/V·s, wat lager is dan de elektronenmobiliteit vanwege de zwaardere effectieve massa van de gaten.
• Resistiviteit:De dopingspiegel varieert van laag (afhankelijk van de dopingconcentratie) tot matig hoog, afhankelijk van de dopingspiegel.

2.Thermische eigenschappen:

• Thermische geleidbaarheid:SiC heeft een hoge thermische geleidbaarheid, ongeveer 3,7-4,9 W/cm·K (afhankelijk van het polytype en de temperatuur), wat veel hoger is dan silicium (~1,5 W/cm·K).Dit maakt een effectieve warmteafvoer mogelijk in apparaten met een hoog vermogen.
• Hoog smeltpunt:Ongeveer 2700°C, wat het geschikt maakt voor toepassingen bij hoge temperaturen.

3.Mechanische eigenschappen:

• Hardheid:SiC is een van de hardste materialen, met een Mohs-hardheid van ongeveer 9. Dit maakt het zeer bestand tegen fysieke slijtage.
• Young's Modulus:Rond 410-450 GPa, wat wijst op een sterke mechanische stijfheid.
• Breuksterkte:Hoewel SiC hard is, is het enigszins breekbaar, met een breuksterkte van ongeveer 3 MPa·m${}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">/</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">2</span></span>}}$Ik heb het niet gedaan.1/2.

4.Chemische eigenschappen:

• Chemische stabiliteit:SiC is chemisch inert en zeer bestand tegen de meeste zuren, alkalis en oxidatie.
• Oxideringsbestendigheid:SiC vormt bij blootstelling aan zuurstof bij hoge temperaturen een beschermende siliciumdioxide (SiO2) -laag, waardoor de oxidatiebestandheid toeneemt.

5.Optische eigenschappen:

• Doorzichtigheid:SiC-substraten zijn in zichtbaar licht niet optisch transparant, maar kunnen in het infrarood spectrum transparant zijn, afhankelijk van de dopingconcentratie en -dikte.

6.Stralingshardheid:

• SiC vertoont een uitstekende weerstand tegen stralingsschade, wat gunstig is voor ruimtevaart en nucleaire toepassingen.

7.Algemene polytypen:

• De meest voorkomende polytypen van SiC die in elektronische apparaten worden gebruikt zijn 4H-SiC en 6H-SiC. Deze polytypen verschillen in hun stapelvolgorde, wat van invloed is op de elektronische eigenschappen van het materiaal,zoals dragermobiliteit en bandgap.

Gegevensblad voor SiC-substraat van het type P

Toepassing van SiC-substraat van het type P

1.Elektronica:

• Hoogspanningsapparaten:P-type SiC-substraten worden gebruikt in MOSFET's, Schottky-dioden en thyristoren voor toepassingen die hoge spanning, hoog vermogen en hoge efficiëntie vereisen.Deze apparaten zijn van cruciaal belang voor stroomomzetsystemen., met inbegrip van die in elektrische voertuigen, systemen voor hernieuwbare energie (bijv. zonne-omvormers) en industriële motoren.
• Verhoogde efficiëntie en betrouwbaarheid:De brede bandgap van SiC stelt apparaten in staat om te werken bij hogere temperaturen, spanningen en frequenties dan traditionele siliciumgebaseerde apparaten.Dit leidt tot een grotere efficiëntie en een kleinere grootte van de krachtelektronica.

2.RF- en microgolftoestellen:

• Hoogfrequente toepassingen:P-type SiC-substraten worden gebruikt in RF (Radio Frequency) versterkers, mixers en oscillators, met name in communicatiesystemen, radarsystemen en satellietcommunicatie.De hoge thermische geleidbaarheid van SiC zorgt ervoor dat deze apparaten hun prestaties behouden, zelfs bij een hoge werking.
• 5G technologie:Het vermogen om te werken bij hogere frequenties en hogere vermogendichtheid maakt SiC-substraten ideaal voor apparaten in de 5G-communicatie-infrastructuur.

3.LED's en opto-elektronische apparaten:

• LED-substraten:P-type SiC wordt gebruikt als substraatmateriaal voor de productie van LED's, met name voor blauw- en groenlichtemissies.De thermische stabiliteit en de netmatigheid met halfgeleiders op basis van nitriden (zoals GaN) maken het geschikt voor LED's met een hoge helderheid die worden gebruikt in automobielverlichting, displays en algemene verlichting.
• Foto-detectoren en zonnecellen:SiC-substraten worden gebruikt in UV-fotodetectoren en hoge-efficiëntie zonnecellen vanwege hun vermogen om extreme omgevingen, zoals hoge temperaturen en blootstelling aan straling, te weerstaan.

4.Hoogtemperatuurelektronica:

• Luchtvaart en defensie:SiC-gebaseerde apparaten zijn ideaal voor lucht- en ruimtevaart en defensie toepassingen, waaronder besturingssystemen voor straalmotoren,waarbij onderdelen betrouwbaar moeten functioneren bij hoge temperaturen en onder extreme mechanische spanningen.
• Exploratie van olie en gas:SiC-apparaten worden gebruikt in boor- en bewakingssystemen, waar hoge-temperatuur-elektronica nodig is om de harde omgevingen van olie- en gasputten te weerstaan.

5.Automobiele toepassingen:

• Elektrische voertuigen:P-type SiC-substraten maken de productie mogelijk van efficiënte vermogenselektronica die wordt gebruikt in omvormers, opladers en boordenergiesystemen voor elektrische voertuigen,een bijdrage leveren aan een beter bereik en een betere laadsnelheid van elektrische voertuigen.
• Hybride en elektrische aandrijflijnen:De hogere efficiëntie en thermische prestaties van SiC-aandrijvingstoestellen maken ze zeer geschikt voor automotive aandrijflijntoepassingen, waarbij het verminderen van het gewicht en het verbeteren van de energie-efficiëntie van cruciaal belang is.

6.Industriële en hernieuwbare energie:

• Solar inverters:Met SiC-substraten kunnen compacter en efficiëntere omvormers in fotovoltaïsche systemen worden ontwikkeld, die door zonnepanelen opgewekte gelijkstroom in wisselstroom omzetten.
• Windenergiesystemen:In windturbines worden SiC-apparaten gebruikt om de efficiëntie van energieomzetsystemen te verhogen, energieverliezen te verminderen en de algehele betrouwbaarheid van het systeem te verbeteren.

7.Medische hulpmiddelen

• Medische beeld- en diagnostische apparatuur:SiC-apparaten worden gebruikt in hoogfrequente en krachtige elektronica voor beeldvormende systemen zoals CT-scanners en röntgenapparaten, waar betrouwbaarheid en thermisch beheer van cruciaal belang zijn.