Пластина от силициев карбид

Пластините от силициев карбид се използват като подложки в силовите електронни устройства, като диоди и MOSFET, като се отличават с изключителна твърдост, стабилност при нагряване и напрежение и нереактивност по отношение на устойчивостта на окисляване. Предлагат се в размери с диаметър 100 mm и 150 mm.

Тези подложки също така осигуряват защита от термичен шок, причинен от внезапни промени в температурата, а ниският им коефициент на термично разширение ги прави подходящи за малки устройства и за поставяне на повече транзистори върху един чип.

Високопроизводителни полупроводници

Силициевият карбид е изключително гъвкав полупроводников материал, идеален за използване във всички видове приложения на силовата електроника. Благодарение на широката си разделителна ивица и високото електрическо поле на пробив, силициевият карбид предлага значително повишаване на ефективността, когато се използва правилно.

Пластините от силициев карбид (SiC) са основни компоненти за ефективни устройства за силова електроника, като осигуряват несравнима издръжливост при високи температури и екстремни условия на околната среда. Тяхната превъзходна топлопроводимост също така позволява разсейване на топлината по време на работа, което прави SiC отличен кандидат за взискателни енергийни приложения.

Субстратите от силициев карбид имат много предимства пред по-често използваните материали като силиций и сапфир, включително тяхната твърдост. Освен това тези нереактивни субстрати не реагират с киселини, основи или разтопени соли при висока температура и се отличават с ниски стойности на термично разширение и устойчивост на термични удари, които допринасят за тяхната здравина.

Качеството на SiC пластините може да се измери чрез фактори като ориентация на кристалите, грапавост на повърхността, плътност на дефектите и размер на пластината. Точното оценяване на тези елементи с помощта на усъвършенствани методи за охарактеризиране като рентгенова топография и фотолуминесцентно картографиране дава възможност на производителите да наблюдават производителността, като същевременно спазват индустриалните стандарти.

Широка разделителна способност

Широколентовите полупроводници са от съществено значение за захранването на бъдещите поколения високопроизводителни електронни устройства. Техните изключителни свойства - включително широки енергийни празнини, високи пробивни електрически полета и изключителна топлопроводимост - ги правят фантастичен избор за силова електроника и радиочестотни приложения.

Лентовата разделителна способност на даден материал е енергийната бариера, разделяща валентната и проводящата лента, и показва дали той може да усилва или превключва електронни сигнали и електрическа енергия.

Силициевият карбид е най-често използваният широколентов полупроводников материал. Той намира широко приложение в радиочестотните приложения и високоскоростните транзистори, работещи при по-високи напрежения и температури, както и в системите за преобразуване на енергия, които са неразделна част от системите за възобновяема енергия и мрежовата инфраструктура.

Широката лента на SiC позволява на тези полупроводници да работят при по-високи напрежения с по-ниски загуби, което означава, че се губи по-малко енергия при увеличаване на скоростта на предаване и повишаване на честотата на комуникационните системи. По този начин SiC се превръща в една от най-обещаващите технологии за бъдещата електроника, енергийната ефективност и устойчивостта.

Висока топлопроводимост

Силициевият карбид се използва широко за изработване на електронни устройства за различни приложения. Този материал се отличава с висока проводимост и устойчивост на термични удари - характеристики, които го правят особено подходящ за устройства, работещи при високи температури или напрежения.

Дълготрайността и химическата инертност правят материала идеален. Той не реагира с киселини или основи и издържа на температури до 2700 градуса по Целзий, без да се разтопи. Освен това енергийният му бандаж му позволява да устоява на електромагнитни смущения и радиация.

Плочите от силициев карбид (SiC) са основни елементи на съвременните електронни устройства. Изградени са от монокристални слитъци, съставени от високочист сапфир, германий или силиций, които след това се нарязват с прецизни триони на пластини за целите на производството - пластините 4H-SiC и 6H-SiC са особено популярни поради по-високата си електронна подвижност и по-широката лента на пропускане - тези приложения включват оптика с къси вълни, високотемпературни полупроводници и приложения в силовата електроника.

Ниско съпротивление при включване

Пластините от силициев карбид (SiC) са в основата на най-модерната технология за силови полупроводници и са от съществено значение за възобновяемата енергия, електрическите превозни средства и космическите приложения. За съжаление производството на SiC пластини е интензивен и сложен процес.

Силициевият карбид се различава от силиция по това, че има по-широка лента на пропускане, което означава, че електроните по-трудно преминават от валентната към проводящата лента и обратно. Тази разлика позволява на субстратите от силициев карбид да издържат на по-големи електрически полета.

Силициевокарбидните пластини предлагат ниско съпротивление на ON и са достатъчно твърди, за да издържат и на най-суровите условия, което ги прави идеални за високотемпературни приложения, като инвертори за електрически превозни средства и промишлено оборудване.

Производителите, използващи полираща каша на химическа основа и полиращи подложки, импрегнирани с филц или полиуретан, за производство на SiC пластини, използват химически полиращи каши с полиращи подложки, импрегнирани с полиуретан, за отстраняване на повредите от оксидния слой върху повърхностите на субстрата и след това нанасят защита от полиуретан или силициев нитрид след полирането, за да получат гладка повърхност на субстрата и да се предпазят от по-нататъшни повреди по време на етапите на обработка. Те могат да произвеждат до десет 150-милиметрови пластини с помощта на инструменти за единични партиди пластини, но ограниченията на производствения капацитет ограничават производствения капацитет на пазара.

Висока твърдост

Плочите от силициев карбид (SiC) са от съществено значение за развитието на много от технологиите, на които разчитаме днес - от силовата електроника до 5G мрежите. SiC е в състояние да трансформира различни полупроводникови приложения.

SiC е съставен полупроводник, съставен от силициеви и въглеродни атоми, свързани помежду си в иновативна кристална структура, наречена тетраедрична конфигурация на свързване, което води до различни уникални физични свойства. Произведен за първи път с търговска цел като промишлен абразив през 1893 г., оттогава употребата му се е разраснала до множество полупроводникови приложения, включително диоди на Шотки (както диоди на Шотки с прекъснат преход, така и диоди на Шотки с прекъснат преход), превключватели и полеви транзистори от металооксидни полупроводници.

За разлика от традиционните силициеви пластини, силициевият карбид предлага изключителна устойчивост на окисляване и химическа инертност, като същевременно притежава силна механична якост - това е единственият полупроводников материал, способен да издържи на космически условия като екстремни температури и нива на радиация.

Създаването на висококачествена SiC пластина започва със създаването на гладка повърхност с ниска грапавост. Химико-механичното полиране (CMP), последният етап от производството на пластини, служи за подготовка на субстрата за епитаксиален растеж, като същевременно внася минимални промени във формата на пластината.