सिलिकॉन कार्बाइड (SiC)उच्च-शक्ती आणि उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे एक महत्त्वाचे वाइड बँडगॅप सेमीकंडक्टर सामग्री आहे. खालील काही प्रमुख मापदंड आहेतसिलिकॉन कार्बाइड वेफर्सआणि त्यांचे तपशीलवार स्पष्टीकरण:
लॅटिस पॅरामीटर्स:
दोष आणि ताण कमी करण्यासाठी सब्सट्रेटची जाळी स्थिरांक वाढवल्या जाणाऱ्या एपिटॅक्सियल लेयरशी जुळत असल्याची खात्री करा.
उदाहरणार्थ, 4H-SiC आणि 6H-SiC मध्ये भिन्न जाळी स्थिरांक आहेत, जे त्यांच्या एपिटॅक्सियल लेयरच्या गुणवत्तेवर आणि डिव्हाइसच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करतात.
स्टॅकिंग क्रम:
SiC हे मॅक्रो स्केलवर 1:1 च्या प्रमाणात सिलिकॉन अणू आणि कार्बन अणूंनी बनलेले आहे, परंतु अणू स्तरांचा क्रम भिन्न आहे, ज्यामुळे भिन्न क्रिस्टल संरचना तयार होतील.
सामान्य क्रिस्टल फॉर्ममध्ये 3C-SiC (क्यूबिक स्ट्रक्चर), 4H-SiC (षटकोनी रचना), आणि 6H-SiC (षटकोनी रचना), आणि संबंधित स्टॅकिंग क्रम आहेत: ABC, ABCB, ABCACB, इ. प्रत्येक क्रिस्टल फॉर्ममध्ये भिन्न इलेक्ट्रॉनिक असतात. वैशिष्ट्ये आणि भौतिक गुणधर्म, त्यामुळे विशिष्ट अनुप्रयोगांसाठी योग्य क्रिस्टल फॉर्म निवडणे महत्वाचे आहे.
मोहस हार्डनेस: सब्सट्रेटची कडकपणा निर्धारित करते, ज्यामुळे प्रक्रिया आणि पोशाख प्रतिरोधनाच्या सुलभतेवर परिणाम होतो.
सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये खूप जास्त Mohs कडकपणा असतो, सामान्यतः 9-9.5 च्या दरम्यान, ते उच्च पोशाख प्रतिरोध आवश्यक असलेल्या ऍप्लिकेशन्ससाठी अतिशय कठोर सामग्री बनवते.
घनता: सब्सट्रेटची यांत्रिक शक्ती आणि थर्मल गुणधर्म प्रभावित करते.
उच्च घनता म्हणजे उत्तम यांत्रिक शक्ती आणि थर्मल चालकता.
थर्मल विस्तार गुणांक: जेव्हा तापमान एक अंश सेल्सिअसने वाढते तेव्हा मूळ लांबी किंवा आकारमानाच्या सापेक्ष सब्सट्रेटची लांबी किंवा आकारमानात वाढ होते.
तापमानातील बदलांखाली सब्सट्रेट आणि एपिटॅक्सियल लेयरमधील तंदुरुस्ती डिव्हाइसच्या थर्मल स्थिरतेवर परिणाम करते.
अपवर्तक निर्देशांक: ऑप्टिकल ऍप्लिकेशन्ससाठी, अपवर्तक निर्देशांक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या डिझाइनमध्ये एक प्रमुख पॅरामीटर आहे.
अपवर्तक निर्देशांकातील फरक सामग्रीमधील प्रकाश लहरींचा वेग आणि मार्ग प्रभावित करतात.
डायलेक्ट्रिक कॉन्स्टंट: डिव्हाइसच्या कॅपेसिटन्स वैशिष्ट्यांवर परिणाम करते.
कमी डायलेक्ट्रिक स्थिरता परजीवी कॅपॅसिटन्स कमी करण्यात आणि उपकरणाची कार्यक्षमता सुधारण्यास मदत करते.
थर्मल चालकता:
उच्च-शक्ती आणि उच्च-तापमान अनुप्रयोगांसाठी गंभीर, डिव्हाइसच्या कूलिंग कार्यक्षमतेवर परिणाम करते.
सिलिकॉन कार्बाइडची उच्च थर्मल चालकता ते उच्च-शक्तीच्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी योग्य बनवते कारण ते उपकरणापासून प्रभावीपणे उष्णता वाहून नेऊ शकते.
बँड-गॅप:
सेमीकंडक्टर मटेरियलमधील व्हॅलेन्स बँडचा वरचा भाग आणि कंडक्शन बँडच्या तळाशी असलेल्या ऊर्जा फरकाचा संदर्भ देते.
वाइड-गॅप सामग्रीस इलेक्ट्रॉन संक्रमणास उत्तेजन देण्यासाठी उच्च उर्जा आवश्यक असते, ज्यामुळे सिलिकॉन कार्बाइड उच्च-तापमान आणि उच्च-विकिरण वातावरणात चांगले कार्य करते.
ब्रेक-डाउन इलेक्ट्रिकल फील्ड:
सेमीकंडक्टर सामग्री सहन करू शकणारी मर्यादा व्होल्टेज.
सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये खूप उच्च ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फील्ड आहे, ज्यामुळे ते ब्रेकडाउन न करता अत्यंत उच्च व्होल्टेजचा सामना करू देते.
संपृक्तता प्रवाह वेग:
सेमीकंडक्टर सामग्रीमध्ये विशिष्ट विद्युत क्षेत्र लागू केल्यानंतर वाहक पोहोचू शकतील अशी कमाल सरासरी वेग.
जेव्हा विद्युत क्षेत्राची ताकद एका विशिष्ट पातळीपर्यंत वाढते, तेव्हा विद्युत क्षेत्राच्या पुढील वाढीसह वाहक वेग यापुढे वाढणार नाही. यावेळच्या वेगाला संपृक्तता प्रवाह वेग म्हणतात. SiC मध्ये उच्च संपृक्तता प्रवाह वेग आहे, जो हाय-स्पीड इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या प्राप्तीसाठी फायदेशीर आहे.
हे पॅरामीटर्स एकत्रितपणे ची कार्यक्षमता आणि लागूता निर्धारित करतातSiC वेफर्सविविध अनुप्रयोगांमध्ये, विशेषत: उच्च-शक्ती, उच्च-वारंवारता आणि उच्च-तापमान वातावरणात.
पोस्ट वेळ: जुलै-30-2024