SiC субстрат 4 дюймовый p-тип 4H/6H-P n-тип 3C-N нулевой класс производственный класс фиктивный класс

SiC субстрат 4 дюйма P-тип 4H/6H-P N-тип 3C-N нулевой уровень производства

Абстрактная информация о SiC-субстрате типа P

Субстраты из карбида кремния (SiC) типа P имеют важное значение в разработке передовых электронных устройств, особенно для приложений, требующих высокой мощности, высокой частоты,и высокотемпературные характеристикиДанное исследование исследует структурные и электрические свойства SiC-субстратов P-типа, подчеркивая их роль в повышении эффективности устройства в суровых условиях.С помощью строгих методов характеристики, включая измерения эффекта Холла, спектроскопию Рамана и рентгеновскую дифракцию (XRD), мы демонстрируем превосходную тепловую стабильность, мобильность носителя,и электрическую проводимость субстратов SiC типа PРезультаты показывают, что субстраты SiC типа P демонстрируют более низкую плотность дефектов и улучшенную однородность допинга по сравнению с аналогами типа N.что делает их идеальными для полупроводниковых устройств следующего поколенияИсследование завершается пониманием оптимизации процессов роста SiC типа P, в конечном счете прокладывая путь для более надежных и эффективных высокомощных устройств в промышленных и автомобильных приложениях.

Свойства SiC-субстрата типа P

1.Электрические свойства:

• Тип допинга:P-тип (обычно допированный такими элементами, как алюминий (Al) или бор (B))
• Пробелы:3.23 eV (для 4H-SiC) или 3.02 eV (для 6H-SiC), шире, чем у кремния (1,12 eV), что позволяет лучше работать при высоких температурах.
• Концентрация носителя:Обычно в диапазоне$\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>}}$10^{15}1015до$\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>}}$10^{19}1019см${}^{<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>}}$Я не знаю.−3, в зависимости от уровня допинга.
• Мобильность отверстий:В диапазоне от 20 до 100 см2/В·с, что ниже, чем мобильность электронов из-за более тяжелой эффективной массы отверстий.
• Сопротивляемость:В зависимости от уровня допинга, уровень допинга колеблется от низкого (в зависимости от концентрации допинга) до умеренно высокого.

2.Тепловые свойства:

• Теплопроводность:SiC имеет высокую теплопроводность, около 3,7-4,9 W/cm·K (в зависимости от политипа и температуры), что намного выше, чем кремний (~1,5 W/cm·K).Это позволяет эффективно рассеивать тепло в устройствах высокой мощности.
• Высокая температура плавления:Приблизительно 2700°C, что делает его подходящим для применения при высоких температурах.

3.Механические свойства:

• Твердость:SiC является одним из самых твердых материалов, с твердостью Моха около 9. Это делает его очень устойчивым к физическому износу.
• Модуль Янга:Около 410-450 ГПа, что указывает на сильную механическую жесткость.
• Прочность на перелом:Хотя SiC твердый, он несколько хрупкий, с прочностью на перелом около 3 МПа·м${}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">/</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">2</span></span>}}$Я не знаю.1/2.

4.Химические свойства:

• Химическая стабильность:SiC химически инертен и очень устойчив к большинству кислот, щелочей и окислению, что делает его подходящим для использования в суровой среде.
• Сопротивляемость окислению:SiC образует защитный слой диоксида кремния (SiO2), когда подвергается воздействию кислорода при высоких температурах, что повышает его устойчивость к окислению.

5.Оптические свойства:

• Прозрачность:Субстраты SiC оптически непрозрачны при видимом свете, но могут быть прозрачны в инфракрасном спектре, в зависимости от концентрации допинга и толщины.

6.Твердость радиации:

• SiC обладает превосходной устойчивостью к повреждению радиацией, что полезно для космических и ядерных применений.

7.Общие политипы:

• Наиболее распространенными политипами SiC, используемыми в электронных устройствах, являются 4H-SiC и 6H-SiC. Эти политипы отличаются последовательностью их наложения, что влияет на электронные свойства материала,такие как мобильность носителя и разрыв в полосе..

Файл с данными для SiC-субстрата типа P

Применение SiC-субстрата типа P

1.Электротехника:

• Устройства высокого напряжения:П-тип SiC субстраты используются в мощности MOSFET, диоды Шоттки и тиристоры для приложений, требующих высокого напряжения, высокой мощности и высокой эффективности.Эти устройства имеют решающее значение для систем преобразования энергии, включая электромобили, системы возобновляемой энергии (например, солнечные инверторы) и промышленные двигатели.
• Увеличение эффективности и надежности:Широкий диапазон SiC позволяет устройствам работать при более высоких температурах, напряжениях и частотах, чем традиционные устройства на основе кремния.что приводит к повышению эффективности и уменьшению размера мощной электроники.

2.РЧ и микроволновые устройства:

• Применения высокой частоты:Субстраты SiC P-типа используются в усилителях, смесителях и осцилляторах радиочастоты, особенно в системах связи, радиолокационных системах и спутниковой связи.Высокая теплопроводность SiC гарантирует, что эти устройства сохраняют производительность даже при работе с высокой мощностью.
• Технология 5G:Способность работать на более высоких частотах и более высокой плотности мощности делает SiC-субстраты идеальными для устройств в коммуникационной инфраструктуре 5G.

3.Светодиоды и оптоэлектронные устройства:

• Подложки для светодиодов:SiC типа P используется в качестве материала-субстрата для производства светодиодов, особенно для излучения синего и зеленого света.Его тепловая устойчивость и сочетание решетки с полупроводниками на основе нитридов (например, GaN) делают его подходящим для светодиодов высокой яркости, используемых в автомобильном освещении, дисплеи и общее освещение.
• Фотодетекторы и солнечные элементы:Субстраты SiC используются в ультрафиолетовых фотодетекторах и высокоэффективных солнечных батареях из-за их способности выдерживать экстремальные условия, такие как высокие температуры и воздействие радиации.

4.Высокотемпературная электроника:

• Аэрокосмическая и оборонная промышленность:Устройства на базе SiC идеально подходят для аэрокосмических и оборонных применений, включая системы управления реактивными двигателями,где компоненты должны надежно функционировать при высоких температурах и чрезвычайных механических нагрузках.
• Разведка нефти и газа:Устройства SiC используются в системах бурения и мониторинга, где необходима высокотемпературная электроника, чтобы выдержать суровые условия нефтяных и газовых скважин.

5.Приложения в автомобильной промышленности:

• Электрические транспортные средства (ЭВ):П-типовые SiC-субстраты позволяют производить эффективную энергетическую электронику, используемую в инверторах, зарядных устройствах и бортовых энергосистемах электромобилей.способствует улучшению дальности и скорости зарядки электромобилей.
• Гибридные и электрические силовые установки:Более высокая эффективность и тепловая производительность силовых устройств SiC делают их хорошо подходящими для автомобильных силовых агрегатов, где сокращение веса и повышение энергоэффективности имеют решающее значение.

6.Промышленная и возобновляемая энергетика:

• Солнечные инверторы:Субстраты SiC позволяют разработать более компактные и эффективные инверторы в фотоэлектрических системах, которые преобразуют постоянную энергию, вырабатываемую солнечными батареями, в переменную энергию.
• Системы ветровой энергетики:В ветряных турбинах устройства SiC используются для повышения эффективности систем преобразования энергии, снижения потерь энергии и повышения общей надежности системы.

7.Медицинские изделия:

• Медицинское изобразительное и диагностическое оборудование:Устройства на основе SiC используются в высокочастотной и высокомощной электронике для систем визуализации, таких как компьютерные томографы и рентгеновские аппараты, где надежность и тепловое управление имеют решающее значение.