Siliziumkarbid (SiC)ist ein wichtiges Halbleitermaterial mit großer Bandlücke, das häufig in elektronischen Hochleistungs- und Hochfrequenzgeräten verwendet wird. Im Folgenden sind einige wichtige Parameter aufgeführtSiliziumkarbid-Waferund ihre ausführlichen Erläuterungen:
Gitterparameter:
Stellen Sie sicher, dass die Gitterkonstante des Substrats mit der aufzuwachsenden Epitaxieschicht übereinstimmt, um Defekte und Spannungen zu reduzieren.
Beispielsweise haben 4H-SiC und 6H-SiC unterschiedliche Gitterkonstanten, was sich auf die Qualität ihrer Epitaxieschicht und die Geräteleistung auswirkt.
Stapelreihenfolge:
SiC besteht im Makromaßstab aus Siliziumatomen und Kohlenstoffatomen im Verhältnis 1:1, die Anordnungsreihenfolge der Atomschichten ist jedoch unterschiedlich, wodurch unterschiedliche Kristallstrukturen entstehen.
Zu den gängigen Kristallformen gehören 3C-SiC (kubische Struktur), 4H-SiC (sechseckige Struktur) und 6H-SiC (sechseckige Struktur). Die entsprechenden Stapelfolgen sind: ABC, ABCB, ABCACB usw. Jede Kristallform hat eine andere elektronische Struktur Eigenschaften und physikalische Eigenschaften, daher ist die Wahl der richtigen Kristallform für bestimmte Anwendungen von entscheidender Bedeutung.
Mohs-Härte: Bestimmt die Härte des Untergrundes, die sich auf die einfache Verarbeitung und Verschleißfestigkeit auswirkt.
Siliziumkarbid hat eine sehr hohe Mohs-Härte, normalerweise zwischen 9 und 9,5, was es zu einem sehr harten Material macht, das für Anwendungen geeignet ist, die eine hohe Verschleißfestigkeit erfordern.
Dichte: Beeinflusst die mechanische Festigkeit und die thermischen Eigenschaften des Substrats.
Eine hohe Dichte bedeutet im Allgemeinen eine bessere mechanische Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit.
Wärmeausdehnungskoeffizient: Bezieht sich auf die Zunahme der Länge oder des Volumens des Substrats im Verhältnis zur ursprünglichen Länge oder zum ursprünglichen Volumen, wenn die Temperatur um ein Grad Celsius steigt.
Die Passung zwischen dem Substrat und der Epitaxieschicht bei Temperaturänderungen beeinflusst die thermische Stabilität des Bauelements.
Brechungsindex: Für optische Anwendungen ist der Brechungsindex ein Schlüsselparameter beim Design optoelektronischer Geräte.
Unterschiede im Brechungsindex beeinflussen die Geschwindigkeit und den Weg der Lichtwellen im Material.
Dielektrizitätskonstante: Beeinflusst die Kapazitätseigenschaften des Geräts.
Eine niedrigere Dielektrizitätskonstante hilft, parasitäre Kapazitäten zu reduzieren und die Geräteleistung zu verbessern.
Wärmeleitfähigkeit:
Kritisch für Hochleistungs- und Hochtemperaturanwendungen, da es die Kühleffizienz des Geräts beeinträchtigt.
Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit von Siliziumkarbid eignet es sich gut für elektronische Hochleistungsgeräte, da es die Wärme effektiv vom Gerät ableiten kann.
Bandlücke:
Bezieht sich auf die Energiedifferenz zwischen dem oberen Ende des Valenzbandes und dem unteren Ende des Leitungsbandes in einem Halbleitermaterial.
Materialien mit großer Bandlücke erfordern eine höhere Energie, um Elektronenübergänge zu stimulieren, wodurch Siliziumkarbid in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Strahlung eine gute Leistung erbringt.
Durchschlag elektrisches Feld:
Die Grenzspannung, der ein Halbleitermaterial standhalten kann.
Siliziumkarbid verfügt über ein sehr starkes elektrisches Durchschlagsfeld, wodurch es extrem hohen Spannungen standhalten kann, ohne durchzubrechen.
Sättigungsdriftgeschwindigkeit:
Die maximale Durchschnittsgeschwindigkeit, die Ladungsträger erreichen können, nachdem in einem Halbleitermaterial ein bestimmtes elektrisches Feld angelegt wurde.
Wenn die elektrische Feldstärke auf ein bestimmtes Niveau ansteigt, nimmt die Trägergeschwindigkeit bei weiterer Verstärkung des elektrischen Feldes nicht mehr zu. Die Geschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt wird als Sättigungsdriftgeschwindigkeit bezeichnet. SiC weist eine hohe Sättigungsdriftgeschwindigkeit auf, was für die Realisierung elektronischer Hochgeschwindigkeitsgeräte von Vorteil ist.
Diese Parameter bestimmen zusammen die Leistung und Anwendbarkeit vonSiC-Waferin verschiedenen Anwendungen, insbesondere in Umgebungen mit hoher Leistung, hoher Frequenz und hohen Temperaturen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 30. Juli 2024