Carbure de silicium (SiC)est un matériau semi-conducteur à large bande interdite important, largement utilisé dans les appareils électroniques à haute puissance et haute fréquence. Voici quelques paramètres clés deplaquettes de carbure de siliciumet leurs explications détaillées :
Paramètres du réseau :
Assurez-vous que la constante de réseau du substrat correspond à la couche épitaxiale à développer afin de réduire les défauts et les contraintes.
Par exemple, le 4H-SiC et le 6H-SiC ont des constantes de réseau différentes, ce qui affecte la qualité de leur couche épitaxiale et les performances du dispositif.
Séquence d'empilement :
Le SiC est composé d'atomes de silicium et d'atomes de carbone dans un rapport 1:1 à l'échelle macro, mais l'ordre de disposition des couches atomiques est différent, ce qui formera des structures cristallines différentes.
Les formes cristallines courantes incluent le 3C-SiC (structure cubique), le 4H-SiC (structure hexagonale) et le 6H-SiC (structure hexagonale), et les séquences d'empilement correspondantes sont : ABC, ABCB, ABCACB, etc. Chaque forme cristalline a des composants électroniques différents. caractéristiques et propriétés physiques, le choix de la bonne forme cristalline est donc crucial pour des applications spécifiques.
Dureté Mohs : Détermine la dureté du substrat, ce qui affecte la facilité de traitement et la résistance à l'usure.
Le carbure de silicium a une dureté Mohs très élevée, généralement comprise entre 9 et 9,5, ce qui en fait un matériau très dur adapté aux applications nécessitant une résistance élevée à l'usure.
Densité : affecte la résistance mécanique et les propriétés thermiques du substrat.
Une densité élevée signifie généralement une meilleure résistance mécanique et une meilleure conductivité thermique.
Coefficient de dilatation thermique : fait référence à l'augmentation de la longueur ou du volume du substrat par rapport à la longueur ou au volume d'origine lorsque la température augmente d'un degré Celsius.
L'ajustement entre le substrat et la couche épitaxiale sous les changements de température affecte la stabilité thermique du dispositif.
Indice de réfraction : Pour les applications optiques, l'indice de réfraction est un paramètre clé dans la conception des dispositifs optoélectroniques.
Les différences d'indice de réfraction affectent la vitesse et le trajet des ondes lumineuses dans le matériau.
Constante diélectrique : affecte les caractéristiques de capacité de l'appareil.
Une constante diélectrique plus faible contribue à réduire la capacité parasite et à améliorer les performances du dispositif.
Conductivité thermique :
Critique pour les applications à haute puissance et à haute température, affectant l'efficacité de refroidissement de l'appareil.
La conductivité thermique élevée du carbure de silicium le rend bien adapté aux appareils électroniques de haute puissance, car il peut efficacement évacuer la chaleur de l'appareil.
Bande interdite :
Fait référence à la différence d'énergie entre le haut de la bande de valence et le bas de la bande de conduction dans un matériau semi-conducteur.
Les matériaux à grand espace nécessitent une énergie plus élevée pour stimuler les transitions électroniques, ce qui rend le carbure de silicium performant dans les environnements à haute température et à fort rayonnement.
Champ électrique de panne :
Tension limite à laquelle un matériau semi-conducteur peut résister.
Le carbure de silicium possède un champ électrique de claquage très élevé, ce qui lui permet de résister à des tensions extrêmement élevées sans se décomposer.
Vitesse de dérive de saturation :
La vitesse moyenne maximale que les porteurs peuvent atteindre après qu'un certain champ électrique soit appliqué dans un matériau semi-conducteur.
Lorsque l’intensité du champ électrique augmente jusqu’à un certain niveau, la vitesse du porteur n’augmentera plus avec l’augmentation du champ électrique. La vitesse à ce moment est appelée vitesse de dérive de saturation. Le SiC a une vitesse de dérive à saturation élevée, ce qui est bénéfique pour la réalisation de dispositifs électroniques à grande vitesse.
Ces paramètres déterminent ensemble les performances et l'applicabilité deplaquettes SiCdans diverses applications, en particulier celles dans des environnements à haute puissance, haute fréquence et haute température.
Heure de publication : 30 juillet 2024