Substrate SiC de 4 pouces de type p 4H/6H-P de type n 3C-N de qualité zéro de qualité de production de qualité factice

SiC Substrate de 4 pouces de type P 4H/6H-P de type N 3C-N de qualité zéro de qualité de production de qualité factice

Le substrat SiC de type P est abstrait

Les substrats de carbure de silicium (SiC) de type P sont essentiels dans le développement d'appareils électroniques avancés, en particulier pour les applications nécessitant une puissance élevée, une fréquence élevée,et performances à haute températureCette étude étudie les propriétés structurelles et électriques des substrats SiC de type P, en soulignant leur rôle dans l'amélioration de l'efficacité du dispositif dans des environnements difficiles.Grâce à des techniques rigoureuses de caractérisation, y compris les mesures de l'effet Hall, la spectroscopie de Raman, et la diffraction des rayons X (XRD), nous démontrons la stabilité thermique supérieure, la mobilité du porteur,et conductivité électrique des substrats SiC de type PLes résultats révèlent que les substrats SiC de type P présentent une densité de défaut inférieure et une uniformité de dopage améliorée par rapport aux homologues de type N.ce qui les rend idéales pour les appareils semi-conducteurs de puissance de nouvelle générationL'étude conclut par des informations sur l'optimisation des processus de croissance du SiC de type P, ouvrant ainsi la voie à des dispositifs de haute puissance plus fiables et plus efficaces dans les applications industrielles et automobiles..

Propriétés du substrat SiC de type P

1.Propriétés électriques:

• Type de dopage:Type P (typiquement dopé avec des éléments tels que l'aluminium (Al) ou le bore (B))
• Je vous en prie.3.23 eV (pour 4H-SiC) ou 3.02 eV (pour 6H-SiC), plus large que celui du silicium (1,12 eV), ce qui permet de meilleures performances dans les applications à haute température.
• Concentration du transporteur:Généralement dans la gamme de$\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>}}$10^{15}1015à$\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>}}$10^{19}1019en cm${}^{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">-\; Je\; vous\; en\; prie.</span></span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">3</span></span>}}$Je ne sais pas.- Je vous en prie.3, en fonction du niveau de dopage.
• Mobilité des trous:Il varie de 20 à 100 cm2/V·s, ce qui est inférieur à la mobilité des électrons en raison de la masse effective plus lourde des trous.
• Résistance:Les niveaux de dopage varient de faibles (en fonction de la concentration de dopage) à modérément élevés, en fonction du niveau de dopage.

2.Propriétés thermiques:

• Conductivité thermique:Le SiC a une conductivité thermique élevée, d'environ 3,7 à 4,9 W/cm·K (en fonction du polytypes et de la température), ce qui est beaucoup plus élevé que le silicium (~ 1,5 W/cm·K).Cela permet une dissipation de chaleur efficace dans les appareils à haute puissance.
• Point de fusion élevé:Approximativement 2700°C, ce qui le rend adapté aux applications à haute température.

3.Propriétés mécaniques:

• Dureté:Le SiC est l'un des matériaux les plus durs, avec une dureté de Mohs d'environ 9, ce qui le rend très résistant à l'usure physique.
• Le module de Young:Autour de 410 à 450 GPa, ce qui indique une forte rigidité mécanique.
• Résistance à la fracture:Bien que le SiC soit dur, il est quelque peu fragile, avec une ténacité à la fracture d'environ 3 MPa·m${}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">/</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">2</span></span>}}$Je ne peux pas.- Un demi.

4.Propriétés chimiques:

• Stabilité chimique:Le SiC est chimiquement inerte et très résistant à la plupart des acides, des alcalis et de l'oxydation.
• Résistance à l'oxydation:Le SiC forme une couche protectrice de dioxyde de silicium (SiO2) lorsqu'il est exposé à l'oxygène à haute température, ce qui améliore sa résistance à l'oxydation.

5.Propriétés optiques:

• La transparence:Les substrats de SiC ne sont pas optiquement transparents dans la lumière visible, mais peuvent être transparents dans le spectre infrarouge, en fonction de la concentration et de l'épaisseur du dopage.

6.Dureté au rayonnement:

• Le SiC présente une excellente résistance aux dommages causés par les radiations, ce qui est bénéfique pour les applications spatiales et nucléaires.

7.Polytypes communs:

• Les polytypes de SiC les plus couramment utilisés dans les appareils électroniques sont 4H-SiC et 6H-SiC. Ces polytypes diffèrent par leur séquence d'empilement, ce qui affecte les propriétés électroniques du matériau,tels que la mobilité du porteur et le bandgap.

Fiche de données du substrat SiC de type P

Application du substrat SiC de type P

1.électronique de puissance:

• Appareils à haute tension:Les substrats SiC de type P sont utilisés dans les MOSFET de puissance, les diodes Schottky et les thyristors pour des applications nécessitant une haute tension, une puissance élevée et une efficacité élevée.Ces dispositifs sont essentiels pour les systèmes de conversion de puissance, y compris ceux utilisés dans les véhicules électriques, les systèmes d'énergie renouvelable (par exemple, les onduleurs solaires) et les moteurs industriels.
• Une efficacité et une fiabilité accrues:L'écart de bande large du SiC permet aux appareils de fonctionner à des températures, des tensions et des fréquences plus élevées que les appareils traditionnels à base de silicium,conduisant à une efficacité accrue et à une taille réduite de l'électronique de puissance.

2.Appareils RF et micro-ondes:

• Applications à haute fréquence:Les substrats SiC de type P sont utilisés dans les amplificateurs, les mélangeurs et les oscillateurs RF (Radio Frequency), en particulier dans les systèmes de communication, les systèmes radar et les communications par satellite.La haute conductivité thermique du SiC garantit que ces appareils conservent leurs performances même en fonctionnement à haute puissance.
• Technologie 5G:La capacité à fonctionner à des fréquences et à des densités de puissance plus élevées rend les substrats en SiC idéaux pour les appareils de l'infrastructure de communication 5G.

3.LED et appareils optoélectroniques:

• Substrats à LED:Le SiC de type P est utilisé comme matériau de substrat pour la production de LED, en particulier pour l'émission de lumière bleue et verte.Sa stabilité thermique et sa correspondance avec les semi-conducteurs à base de nitrure (tels que GaN) le rendent approprié pour les LED à haute luminosité utilisées dans l'éclairage automobile, les écrans et l'éclairage général.
• Les photodétecteurs et cellules solaires:Les substrats de SiC sont utilisés dans les photodétecteurs UV et les cellules solaires à haut rendement en raison de leur capacité à résister à des environnements extrêmes, tels que les températures élevées et l'exposition aux rayonnements.

4.électronique à haute température:

• Aérospatiale et défense:Les dispositifs à base de SiC sont idéaux pour les applications aérospatiales et de défense, y compris les systèmes de commande de moteurs à réaction,lorsque les composants doivent fonctionner de manière fiable à des températures élevées et sous des contraintes mécaniques extrêmes.
• Exploration pétrolière et gazièreLes dispositifs SiC sont utilisés dans les systèmes de forage et de surveillance des puits, où des appareils électroniques à haute température sont nécessaires pour résister aux environnements difficiles des puits de pétrole et de gaz.

5.Applications dans le secteur automobile:

• Véhicules électriques (VE):Les substrats SiC de type P permettent la production d'électroniques de puissance efficaces utilisées dans les onduleurs, les chargeurs et les systèmes d'alimentation embarqués des véhicules électriques,contribuer à améliorer l'autonomie et la vitesse de recharge des véhicules électriques.
• Les groupes motopropulseurs hybrides et électriques:L'efficacité et les performances thermiques plus élevées des dispositifs d'alimentation en SiC les rendent bien adaptés aux applications de groupe motopropulseur automobile, où la réduction du poids et l'amélioration de l'efficacité énergétique sont cruciales.

6.Énergie industrielle et renouvelable:

• Invertisseurs solairesLes substrats en SiC permettent le développement d'onduleurs plus compacts et plus efficaces dans les systèmes photovoltaïques, qui convertissent l'énergie en courant continu générée par les panneaux solaires en énergie CA.
• Systèmes d'énergie éolienneDans les éoliennes, les dispositifs SiC sont utilisés pour améliorer l'efficacité des systèmes de conversion d'énergie, réduire les pertes d'énergie et améliorer la fiabilité globale du système.

7.Produits médicaux:

• Équipement d'imagerie et de diagnostic médical:Les appareils à base de SiC sont utilisés dans l'électronique haute fréquence et haute puissance pour les systèmes d'imagerie tels que les scanners TC et les machines à rayons X, où la fiabilité et la gestion thermique sont cruciales.