Cacbua silic (SiC)là một vật liệu bán dẫn có dải thông rộng quan trọng được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử công suất cao và tần số cao. Sau đây là một số thông số chính củatấm silicon cacbuavà lời giải thích chi tiết của họ:
Thông số mạng:
Đảm bảo rằng hằng số mạng của chất nền phù hợp với lớp epiticular sẽ phát triển để giảm khuyết tật và ứng suất.
Ví dụ, 4H-SiC và 6H-SiC có hằng số mạng khác nhau, điều này ảnh hưởng đến chất lượng lớp epiticular và hiệu suất thiết bị của chúng.
Trình tự xếp chồng:
SiC bao gồm các nguyên tử silicon và nguyên tử carbon theo tỷ lệ 1: 1 ở quy mô vĩ mô, nhưng thứ tự sắp xếp của các lớp nguyên tử là khác nhau, sẽ tạo thành các cấu trúc tinh thể khác nhau.
Các dạng tinh thể phổ biến bao gồm 3C-SiC (cấu trúc khối), 4H-SiC (cấu trúc lục giác) và 6H-SiC (cấu trúc lục giác) và các trình tự xếp chồng tương ứng là: ABC, ABCB, ABCACB, v.v. Mỗi dạng tinh thể có điện tử khác nhau đặc điểm và tính chất vật lý, vì vậy việc chọn dạng tinh thể phù hợp là rất quan trọng cho các ứng dụng cụ thể.
Độ cứng Mohs: Xác định độ cứng của chất nền, ảnh hưởng đến độ dễ gia công và khả năng chống mài mòn.
Cacbua silic có độ cứng Mohs rất cao, thường từ 9-9,5, khiến nó trở thành vật liệu rất cứng thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chống mài mòn cao.
Mật độ: Ảnh hưởng đến độ bền cơ học và tính chất nhiệt của chất nền.
Mật độ cao thường có nghĩa là độ bền cơ học và độ dẫn nhiệt tốt hơn.
Hệ số giãn nở nhiệt: Đề cập đến sự gia tăng chiều dài hoặc thể tích của chất nền so với chiều dài hoặc thể tích ban đầu khi nhiệt độ tăng thêm một độ C.
Sự phù hợp giữa chất nền và lớp epiticular khi thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến độ ổn định nhiệt của thiết bị.
Chỉ số khúc xạ: Đối với các ứng dụng quang học, chỉ số khúc xạ là thông số quan trọng trong thiết kế các thiết bị quang điện tử.
Sự khác biệt về chiết suất ảnh hưởng đến tốc độ và đường đi của sóng ánh sáng trong vật liệu.
Hằng số điện môi: Ảnh hưởng đến đặc tính điện dung của thiết bị.
Hằng số điện môi thấp hơn giúp giảm điện dung ký sinh và cải thiện hiệu suất thiết bị.
Độ dẫn nhiệt:
Quan trọng đối với các ứng dụng sử dụng năng lượng cao và nhiệt độ cao, ảnh hưởng đến hiệu quả làm mát của thiết bị.
Tính dẫn nhiệt cao của cacbua silic khiến nó rất phù hợp với các thiết bị điện tử công suất cao vì nó có thể dẫn nhiệt ra khỏi thiết bị một cách hiệu quả.
Khoảng cách băng tần:
Đề cập đến sự chênh lệch năng lượng giữa đỉnh dải hóa trị và đáy dải dẫn trong vật liệu bán dẫn.
Vật liệu có khe hở rộng đòi hỏi năng lượng cao hơn để kích thích sự chuyển đổi điện tử, điều này làm cho cacbua silic hoạt động tốt trong môi trường nhiệt độ cao và bức xạ cao.
Điện trường đánh thủng:
Điện áp giới hạn mà vật liệu bán dẫn có thể chịu được.
Cacbua silic có điện trường đánh thủng rất cao, cho phép nó chịu được điện áp cực cao mà không bị hỏng.
Vận tốc trôi bão hòa:
Tốc độ trung bình tối đa mà các hạt tải điện có thể đạt được sau khi đặt một điện trường nhất định vào vật liệu bán dẫn.
Khi cường độ điện trường tăng đến một mức nhất định, vận tốc sóng mang sẽ không còn tăng khi cường độ điện trường tăng thêm. Vận tốc tại thời điểm này được gọi là vận tốc trôi bão hòa. SiC có tốc độ trôi bão hòa cao, có lợi cho việc hiện thực hóa các thiết bị điện tử tốc độ cao.
Các tham số này cùng nhau xác định hiệu suất và khả năng ứng dụng củatấm wafer SiCtrong các ứng dụng khác nhau, đặc biệt là các ứng dụng trong môi trường năng lượng cao, tần số cao và nhiệt độ cao.
Thời gian đăng: 30-07-2024