Silīcija karbīda plāksne

Silīcija karbīda plāksnes izmanto kā substrātus energoelektronikas ierīcēs, piemēram, diodēs un MOSFET, nodrošinot izcilu cietību, stabilitāti karstuma un sprieguma ietekmē un nereaģējošu izturību pret oksidāciju. Pieejami 100 mm un 150 mm diametra izmēri.

Šie substrāti arī nodrošina aizsardzību pret termisko šoku, ko izraisa pēkšņas temperatūras izmaiņas, un to zemais termiskās izplešanās koeficients padara tos piemērotus mazām ierīcēm un lielāka tranzistoru skaita ievietošanai vienā mikroshēmā.

Augstas veiktspējas pusvadītāju

Silīcija karbīds ir neticami elastīgs pusvadītāju materiāls, kas lieliski piemērots visu veidu energoelektronikas lietojumiem. Pateicoties tā plašajam joslas spraugas laukam un augstajam šķelšanās elektriskajam laukam, silīcija karbīds, ja to izmanto pareizi, nodrošina ievērojamu efektivitātes pieaugumu.

Silīcija karbīda (SiC) plāksnītes ir būtiski efektīvas energoelektronikas ierīču komponenti, kas nodrošina nepārspējamu izturību augstā temperatūrā un ekstrēmos vides apstākļos. To izcilā siltumvadītspēja nodrošina arī siltuma izkliedi darbības laikā, padarot SiC par lielisku kandidātu sarežģītiem enerģijas lietojumiem.

Silicija karbīda substrāti salīdzinājumā ar biežāk izmantotajiem materiāliem, piemēram, silīciju un safīru, piedāvā daudzas priekšrocības, tostarp to cietību. Turklāt šie nereaktīvie substrāti augstā temperatūrā nereaģē ar skābēm, sārmiem vai izkausētiem sāļiem, un tiem piemīt zems termiskās izplešanās ātrums un termisko triecienu izturība, kas veicina to izturību.

SiC plāksnītes kvalitāti var novērtēt pēc tādiem faktoriem kā kristāla orientācija, virsmas raupjums, defektu blīvums un plāksnītes izmērs. Precīza šo elementu novērtēšana, izmantojot progresīvas raksturošanas metodes, piemēram, rentgenstaru topogrāfiju un fotoluminiscences kartēšanu, ļauj ražotājiem uzraudzīt veiktspēju, vienlaikus ievērojot nozares standartus.

Plaša joslas sprauga

Platjoslas pusvadītāji ir ļoti svarīgi, lai darbinātu nākamās paaudzes augstas veiktspējas elektroniskās ierīces. Pateicoties to izcilajām īpašībām, tostarp platām enerģijas atstarpēm, augstiem sadalīšanās elektriskajiem laukiem un izcilai siltumvadītspējai, tie ir lieliski piemēroti energoelektronikas un radiofrekvenču (RF) lietojumiem.

Materiāla joslas sprauga ir enerģijas barjera, kas atdala tā valences un vadītspējas joslas, un norāda, vai tas spēj vai nespēj pastiprināt vai pārslēgt elektroniskos signālus un elektrisko jaudu.

Silīcija karbīds ir visbiežāk izmantotais platjoslas pusvadītāju materiāls. To plaši izmanto radiofrekvenču (RF) lietojumos un ātrdarbīgos tranzistos, kas darbojas pie augstākiem spriegumiem un temperatūrām, kā arī enerģijas pārveidošanas sistēmās, kas ir atjaunojamās enerģijas un tīkla infrastruktūras sistēmu neatņemamas sastāvdaļas.

SiC platā joslas sprauga ļauj šiem pusvadītājiem darboties pie augstākiem spriegumiem ar zemākiem zudumiem, kas nozīmē, ka mazāk enerģijas tiek zaudēts, palielinot pārraides ātrumu un paaugstinot frekvenci sakaru sistēmās. Tādējādi SiC kļūst par vienu no daudzsološākajām tehnoloģijām nākotnes elektronikai, energoefektivitātei un ilgtspējai.

Augsta siltuma vadītspēja

Silīcija karbīdu plaši izmanto dažādu elektronisko ierīču izgatavošanai. Šim materiālam piemīt augsta elektrovadītspēja un izturība pret termiskiem triecieniem - īpašības, kas to padara īpaši piemērotu ierīcēm, kuras darbojas augstā temperatūrā vai pie augstiem spriegumiem.

Izturība un ķīmiskā inertums padara šo materiālu ideālu. Tas nereaģē ar skābēm vai sārmiem un var izturēt temperatūru līdz 2700 grādiem pēc Celsija, nesadaloties. Turklāt tā enerģijas joslas sprauga ļauj tam pretoties elektromagnētiskajiem traucējumiem un starojumam.

Silīcija karbīda (SiC) plāksnes ir būtiski elementi modernās elektronikas ierīcēs. Izgatavoti no monokristāla lietņiem, kas sastāv no augstas tīrības pakāpes safīra, ģermānija vai silīcija, kurus pēc tam ar precīziem zāģiem sagriež plāksnēs izgatavošanas vajadzībām - 4H-SiC un 6H-SiC plāksnes ir īpaši populāras, pateicoties to augstākai elektronu kustībai un plašākai joslas spraugai - un tiek izmantoti, piemēram, īsviļņu optikā, augstas temperatūras pusvadītājos un energoelektronikas lietojumos.

Zema ieslēgšanas pretestība

Silīcija karbīda (SiC) plāksnes veido modernāko energoelektronikas pusvadītāju tehnoloģiju pamatu un ir būtiskas atjaunojamās enerģijas, elektrisko transportlīdzekļu un kosmiskās aviācijas lietojumiem. Diemžēl SiC plāksnīšu ražošana ir intensīvs un sarežģīts process.

Silīcija karbīds atšķiras no silīcija ar to, ka tam ir plašāka joslas sprauga, kas nozīmē, ka elektroniem ir grūtāk pāriet no valences joslas uz vadītspējas joslu un otrādi. Šī atšķirība ļauj silīcija karbīda substrātiem izturēt lielākus elektriskos laukus.

Silīcija karbīda plāksnītes nodrošina zemu ON pretestību un ir pietiekami cietas, lai izturētu pat visnelabvēlīgākās vides apstākļus, tāpēc tās ir ideāli piemērotas augstas temperatūras lietojumiem, piemēram, elektromobiļu invertoriem un rūpnieciskajām iekārtām.

Ražotāji, kas SiC plāksnīšu ražošanai izmanto ķīmiskas pulēšanas suspensijas un filca vai ar poliuretānu impregnētus pulēšanas spilventiņus, izmanto ķīmiskas pulēšanas suspensijas ar poliuretānu impregnētiem pulēšanas spilventiņiem, lai noņemtu oksīda slāņa bojājumus uz substrāta virsmas, un pēc pulēšanas uzklāj poliuretāna vai silīcija nitrīda plēves aizsardzību, lai iegūtu gludu substrāta virsmu un aizsargātu no turpmākiem bojājumiem apstrādes posmos. Tās var izgatavot līdz desmit 150 mm plātnēm, izmantojot vienas plātnes partijas rīkus, bet ražošanas jaudas ierobežojumi ierobežo ražošanas jaudu tirgū.

Augsta cietība

Silīcija karbīda (SiC) plāksnes ir ļoti svarīgas daudzu tehnoloģiju, uz kurām mēs šodien paļaujamies, - no energoelektronikas līdz 5G tīkliem, attīstībā. SiC var pārveidot dažādus pusvadītāju lietojumus.

SiC ir pusvadītāju savienojums, kas sastāv no silīcija un oglekļa atomiem, kuri savienoti inovatīvā kristāliskajā struktūrā, ko sauc par tetraedrālās saites konfigurāciju, kas nodrošina dažādas unikālas fizikālās īpašības. SiC pirmo reizi komerciāli tika ražots 1893. gadā kā rūpniecisks abrazīvs, bet kopš tā laika to izmanto daudzos pusvadītāju lietojumos, tostarp Šotkija diodēs (gan Šotkija diodēs ar savienojuma barjeru, gan Šotkija diodēs ar savienojuma barjeru), slēdžos un metālu oksīdu pusvadītāju lauka tranzistoriem.

Atšķirībā no tradicionālajām silīcija plāksnēm silīcija karbīds ir īpaši izturīgs pret oksidēšanos un ķīmisko inertumu, vienlaikus tam piemīt spēcīga mehāniskā izturība - tas ir vienīgais pusvadītāju materiāls, kas spēj izturēt tādus kosmosa apstākļus kā ekstremālas temperatūras un radiācijas līmeni.

Augstas kvalitātes SiC plāksnes izveide sākas ar gludas virsmas ar zemu raupjumu izveidi. Ķīmiski mehāniskā pulēšana (CMP), kas ir noslēdzošais plākšņu ražošanas posms, kalpo, lai sagatavotu to substrātu epitaksiskai augšanai, vienlaikus radot minimālas izmaiņas plākšņu formā.