Карбид кремния (SiC)является важным полупроводниковым материалом с широкой запрещенной зоной, широко используемым в мощных и высокочастотных электронных устройствах. Ниже приведены некоторые ключевые параметрыпластины карбида кремнияи их подробные пояснения:
Параметры решетки:
Убедитесь, что постоянная решетки подложки соответствует эпитаксиальному слою, который будет выращен, чтобы уменьшить дефекты и напряжение.
Например, 4H-SiC и 6H-SiC имеют разные постоянные решетки, что влияет на качество их эпитаксиального слоя и производительность устройства.
Последовательность укладки:
SiC состоит из атомов кремния и атомов углерода в соотношении 1:1 в макромасштабе, но порядок расположения атомных слоев различен, что приводит к образованию разных кристаллических структур.
Общие кристаллические формы включают 3C-SiC (кубическая структура), 4H-SiC (гексагональная структура) и 6H-SiC (гексагональная структура). Соответствующие последовательности укладки: ABC, ABCB, ABCACB и т. д. Каждая кристаллическая форма имеет различную электронную структуру. характеристики и физические свойства, поэтому выбор правильной кристаллической формы имеет решающее значение для конкретных применений.
Твердость по Моосу: определяет твердость основы, которая влияет на простоту обработки и износостойкость.
Карбид кремния имеет очень высокую твердость по шкале Мооса, обычно от 9 до 9,5, что делает его очень твердым материалом, подходящим для применений, требующих высокой износостойкости.
Плотность: влияет на механическую прочность и термические свойства основания.
Высокая плотность обычно означает лучшую механическую прочность и теплопроводность.
Коэффициент термического расширения: относится к увеличению длины или объема подложки по сравнению с исходной длиной или объемом при повышении температуры на один градус Цельсия.
Прилегание подложки к эпитаксиальному слою при изменении температуры влияет на термическую стабильность устройства.
Показатель преломления. Для оптических применений показатель преломления является ключевым параметром при проектировании оптоэлектронных устройств.
Различия в показателе преломления влияют на скорость и путь световых волн в материале.
Диэлектрическая проницаемость: влияет на емкостные характеристики устройства.
Более низкая диэлектрическая проницаемость помогает уменьшить паразитную емкость и улучшить производительность устройства.
Теплопроводность:
Критично для приложений с высокой мощностью и высокими температурами, влияющих на эффективность охлаждения устройства.
Высокая теплопроводность карбида кремния делает его хорошо подходящим для мощных электронных устройств, поскольку он может эффективно отводить тепло от устройства.
Ширина запрещенной зоны:
Относится к разнице энергий между верхом валентной зоны и низом зоны проводимости в полупроводниковом материале.
Широкозонным материалам требуется более высокая энергия для стимулирования электронных переходов, что позволяет карбиду кремния хорошо работать в условиях высоких температур и высокой радиации.
Электрическое поле пробоя:
Предельное напряжение, которое может выдержать полупроводниковый материал.
Карбид кремния имеет очень сильное электрическое поле пробоя, что позволяет ему выдерживать чрезвычайно высокие напряжения без разрушения.
Скорость дрейфа насыщения:
Максимальная средняя скорость, которую могут достичь носители заряда после приложения определенного электрического поля, применяется в полупроводниковом материале.
Когда напряженность электрического поля увеличивается до определенного уровня, скорость носителя больше не будет увеличиваться при дальнейшем усилении электрического поля. Скорость в этот момент называется скоростью дрейфа насыщения. SiC имеет высокую скорость дрейфа насыщения, что полезно для реализации высокоскоростных электронных устройств.
Эти параметры вместе определяют производительность и применимостьSiC пластиныв различных приложениях, особенно в условиях высокой мощности, высокой частоты и высоких температур.
Время публикации: 30 июля 2024 г.