Karbid křemíku (SiC)je důležitý polovodičový materiál se širokým pásmem, který se široce používá ve vysoce výkonných a vysokofrekvenčních elektronických zařízeních. Níže jsou uvedeny některé klíčové parametrydestičky z karbidu křemíkua jejich podrobné vysvětlení:
Parametry mřížky:
Ujistěte se, že mřížková konstanta substrátu odpovídá epitaxní vrstvě, která má být pěstována, aby se snížily defekty a napětí.
Například 4H-SiC a 6H-SiC mají různé mřížkové konstanty, což ovlivňuje kvalitu jejich epitaxní vrstvy a výkon zařízení.
Sekvence skládání:
SiC je složen z atomů křemíku a atomů uhlíku v poměru 1:1 v makro měřítku, ale pořadí uspořádání atomových vrstev je odlišné, což bude tvořit různé krystalové struktury.
Mezi běžné krystalové formy patří 3C-SiC (kubická struktura), 4H-SiC (hexagonální struktura) a 6H-SiC (hexagonální struktura) a odpovídající stohovací sekvence jsou: ABC, ABCB, ABCACB atd. Každá krystalová forma má různé elektronické vlastnosti a fyzikální vlastnosti, takže výběr správné krystalové formy je pro konkrétní aplikace zásadní.
Mohsova tvrdost: Určuje tvrdost substrátu, která ovlivňuje snadnost zpracování a odolnost proti opotřebení.
Karbid křemíku má velmi vysokou tvrdost podle Mohse, obvykle mezi 9-9,5, což z něj činí velmi tvrdý materiál vhodný pro aplikace vyžadující vysokou odolnost proti opotřebení.
Hustota: Ovlivňuje mechanickou pevnost a tepelné vlastnosti podkladu.
Vysoká hustota obecně znamená lepší mechanickou pevnost a tepelnou vodivost.
Koeficient tepelné roztažnosti: Vztahuje se k nárůstu délky nebo objemu substrátu vzhledem k původní délce nebo objemu, když teplota stoupne o jeden stupeň Celsia.
Přizpůsobení mezi substrátem a epitaxní vrstvou při změnách teploty ovlivňuje tepelnou stabilitu zařízení.
Index lomu: Pro optické aplikace je index lomu klíčovým parametrem při návrhu optoelektronických zařízení.
Rozdíly v indexu lomu ovlivňují rychlost a dráhu světelných vln v materiálu.
Dielektrická konstanta: Ovlivňuje kapacitní charakteristiky zařízení.
Nižší dielektrická konstanta pomáhá snížit parazitní kapacitu a zlepšit výkon zařízení.
Tepelná vodivost:
Kritické pro aplikace s vysokým výkonem a vysokou teplotou, které ovlivňují účinnost chlazení zařízení.
Díky vysoké tepelné vodivosti karbidu křemíku je vhodný pro vysoce výkonná elektronická zařízení, protože může účinně odvádět teplo ze zařízení.
Pásmová mezera:
Týká se energetického rozdílu mezi horní částí valenčního pásma a spodní částí vodivého pásma v polovodičovém materiálu.
Materiály s velkou mezerou vyžadují vyšší energii ke stimulaci elektronových přechodů, díky čemuž se karbid křemíku dobře chová v prostředí s vysokou teplotou a vysokým zářením.
Průlomové elektrické pole:
Mezní napětí, kterému může polovodičový materiál odolat.
Karbid křemíku má velmi vysoké průrazné elektrické pole, což mu umožňuje odolat extrémně vysokému napětí, aniž by se porouchal.
Rychlost saturačního driftu:
Maximální průměrná rychlost, které mohou nosiče dosáhnout po aplikaci určitého elektrického pole v polovodičovém materiálu.
Když se intenzita elektrického pole zvýší na určitou úroveň, nosná rychlost se již nebude zvyšovat s dalším zesílením elektrického pole. Rychlost v tomto okamžiku se nazývá saturační driftová rychlost. SiC má vysokou rychlost driftu nasycení, což je výhodné pro realizaci vysokorychlostních elektronických zařízení.
Tyto parametry společně určují výkon a použitelnostSiC oplatkyv různých aplikacích, zejména ve vysoce výkonných, vysokofrekvenčních a vysokoteplotních prostředích.
Čas odeslání: 30. července 2024