SiC substrat 4 inci tipe p 4H / 6H-P tipe n 3C-N Zero kelas produksi kelas Dummy

SiC Substrat 4 inci P-type 4H/6H-P N-type 3C-N Zero Grade Produksi Grade Dummy Grade

P-tipe SiC Substrate abstrak

Substrat Silicon Carbide (SiC) tipe P sangat penting dalam pengembangan perangkat elektronik canggih, terutama untuk aplikasi yang membutuhkan daya tinggi, frekuensi tinggi,dan kinerja suhu tinggiPenelitian ini menyelidiki sifat struktural dan listrik substrat SiC tipe P, menekankan peran mereka dalam meningkatkan efisiensi perangkat di lingkungan yang keras.Melalui teknik karakteristik yang ketat, termasuk pengukuran efek Hall, spektroskopi Raman, dan difraksi sinar-X (XRD), kami menunjukkan stabilitas termal yang superior, mobilitas pembawa,dan konduktivitas listrik substrat SiC tipe PTemuan ini menunjukkan bahwa substrat SiC tipe P menunjukkan kepadatan cacat yang lebih rendah dan uniformitas doping yang lebih baik dibandingkan dengan rekan-rekan tipe N.membuat mereka ideal untuk perangkat semikonduktor daya generasi berikutnyaStudi ini menyimpulkan dengan wawasan dalam mengoptimalkan proses pertumbuhan SiC tipe P, akhirnya membuka jalan bagi perangkat bertenaga tinggi yang lebih andal dan efisien dalam aplikasi industri dan otomotif.

Silikon Substrat Tipe P

1.Sifat listrik:

• Jenis doping:Tipe P (biasanya didop dengan unsur seperti aluminium (Al) atau bor (B))
• Bandgap:3.23 eV (untuk 4H-SiC) atau 3.02 eV (untuk 6H-SiC), lebih luas dari silikon (1.12 eV), yang memungkinkan kinerja yang lebih baik dalam aplikasi suhu tinggi.
• Konsentrasi pembawa:Biasanya dalam kisaran$\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>}}$10^{15}1015untuk$\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>}}${\cH00FFFF}Aku tidak tahu.−3, tergantung pada tingkat doping.
• Mobilitas lubang:Kisaran dari 20 sampai 100 cm2/V·s, yang lebih rendah dari mobilitas elektron karena massa efektif lubang yang lebih berat.
• Resistensi:Tingkatnya berkisar dari rendah (tergantung pada konsentrasi doping) hingga sedang tinggi, tergantung pada tingkat doping.

2.Sifat termal:

• Konduktivitas termal:SiC memiliki konduktivitas termal yang tinggi, sekitar 3,7-4,9 W/cm·K (tergantung pada politipe dan suhu), yang jauh lebih tinggi daripada silikon (~ 1,5 W/cm·K).Ini memungkinkan disipasi panas yang efektif dalam perangkat bertenaga tinggi.
• Titik Peleburan Tinggi:Sekitar 2700°C, membuatnya cocok untuk aplikasi suhu tinggi.

3.Sifat Mekanis:

• Kekerasan:SiC adalah salah satu bahan yang paling keras, dengan kekerasan Mohs sekitar 9. Hal ini membuatnya sangat tahan terhadap keausan fisik.
• Modulus Young:Sekitar 410-450 GPa, menunjukkan kekakuan mekanik yang kuat.
• Kekuatan fraktur:Meskipun SiC keras, ia agak rapuh, dengan ketahanan retak sekitar 3 MPa·m${}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">/</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">2</span></span>}}$^{1/2}1/2.

4.Sifat Kimia:

• Stabilitas Kimia:SiC secara kimiawi inert dan sangat tahan terhadap sebagian besar asam, alkali, dan oksidasi.
• Resistensi oksidasi:SiC membentuk lapisan silikon dioksida (SiO2) pelindung ketika terkena oksigen pada suhu tinggi, yang meningkatkan ketahanan oksidasi.

5.Sifat optik:

• TransparansiSubstrat SiC tidak transparan secara optik dalam cahaya tampak tetapi dapat transparan dalam spektrum inframerah, tergantung pada konsentrasi dan ketebalan doping.

6.Kekerasan Radiasi:

• SiC menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap kerusakan radiasi, yang bermanfaat untuk aplikasi ruang angkasa dan nuklir.

7.Politipe umum:

• Politipe SiC yang paling umum digunakan dalam perangkat elektronik adalah 4H-SiC dan 6H-SiC. Politipe ini berbeda dalam urutan penumpukannya, yang mempengaruhi sifat elektronik material,seperti mobilitas pembawa dan bandgap.

Lembar data Substrat SiC tipe P

Aplikasi Substrat SiC tipe P

1.Elektronika Daya:

• Perangkat Tegangan Tinggi:Substrat SiC tipe P digunakan dalam MOSFET daya, dioda Schottky, dan tiristor untuk aplikasi yang membutuhkan tegangan tinggi, daya tinggi, dan efisiensi tinggi.Perangkat ini sangat penting untuk sistem konversi daya, termasuk yang digunakan pada kendaraan listrik, sistem energi terbarukan (misalnya, inverter surya), dan penggerak motor industri.
• Meningkatkan Efisiensi dan Keandalan:Bandgap yang luas dari SiC memungkinkan perangkat untuk beroperasi pada suhu, tegangan, dan frekuensi yang lebih tinggi daripada perangkat berbasis silikon tradisional,yang mengarah pada peningkatan efisiensi dan pengurangan ukuran power electronics.

2.Perangkat RF dan Microwave:

• Aplikasi Frekuensi Tinggi:Substrat SiC tipe P digunakan dalam amplifier RF (Radio Frequency), mixer, dan osilator, terutama dalam sistem komunikasi, sistem radar, dan komunikasi satelit.Konduktivitas termal tinggi SiC memastikan bahwa perangkat ini mempertahankan kinerja bahkan di bawah operasi daya tinggi.
• Teknologi 5G:Kemampuan untuk beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi dan kepadatan daya yang lebih tinggi membuat substrat SiC ideal untuk perangkat dalam infrastruktur komunikasi 5G.

3.LED dan Perangkat Optoelektronik:

• Substrat LED:SiC tipe P digunakan sebagai bahan substrat untuk memproduksi LED, terutama untuk emisi cahaya biru dan hijau.Stabilitas termalnya dan kecocokan kisi dengan semikonduktor berbasis nitrida (seperti GaN) membuatnya cocok untuk LED kecerahan tinggi yang digunakan dalam pencahayaan mobil, tampilan, dan pencahayaan umum.
• Fotonetektor dan Sel Surya:Substrat SiC digunakan dalam fotodetektor UV dan sel surya efisiensi tinggi karena kemampuannya untuk menahan lingkungan yang ekstrim, seperti suhu tinggi dan paparan radiasi.

4.Elektronik suhu tinggi:

• Aerospace dan Pertahanan:Perangkat berbasis SiC sangat ideal untuk aplikasi kedirgantaraan dan pertahanan, termasuk sistem kontrol mesin jet,di mana komponen harus berfungsi dengan handal pada suhu tinggi dan di bawah tekanan mekanik yang ekstrim.
• Eksplorasi Minyak dan Gas:Perangkat SiC digunakan dalam sistem pengeboran dan pemantauan lubang bawah, di mana elektronik suhu tinggi diperlukan untuk menahan lingkungan yang keras dari sumur minyak dan gas.

5.Aplikasi otomotif:

• Kendaraan listrik (EV):Substrat SiC tipe P memungkinkan produksi elektronik daya yang efisien yang digunakan dalam inverter kendaraan listrik, pengisi daya, dan sistem tenaga onboard,berkontribusi pada peningkatan jangkauan dan kecepatan pengisian di EV.
• Penggerak hibrida dan listrik:Efisiensi dan kinerja termal yang lebih tinggi dari perangkat daya SiC membuatnya cocok untuk aplikasi powertrain otomotif, di mana mengurangi berat dan meningkatkan efisiensi energi sangat penting.

6.Energi Industri dan Terbarukan:

• Inverter surya:Substrat SiC memungkinkan pengembangan inverter yang lebih kompak dan efisien dalam sistem fotovoltaik, yang mengubah daya DC yang dihasilkan oleh panel surya menjadi daya AC.
• Sistem Energi Angin:Pada turbin angin, perangkat SiC digunakan untuk meningkatkan efisiensi sistem konversi tenaga, mengurangi kerugian energi dan meningkatkan keandalan sistem secara keseluruhan.

7.Perangkat medis:

• Peralatan Imaging dan Diagnosis Medis:Perangkat berbasis SiC digunakan dalam frekuensi tinggi dan elektronik bertenaga tinggi untuk sistem pencitraan seperti CT scanner dan mesin sinar-X, di mana keandalan dan manajemen termal sangat penting.