Ränikarbiid (SiC)on oluline laia ribalaiusega pooljuhtmaterjal, mida kasutatakse laialdaselt suure võimsusega ja kõrgsageduslikes elektroonikaseadmetes. Järgmised on mõned peamised parameetridränikarbiidist vahvlidja nende üksikasjalikud selgitused:
Võre parameetrid:
Vigade ja stressi vähendamiseks veenduge, et substraadi võrekonstant ühtiks kasvatatava epitaksiaalse kihiga.
Näiteks 4H-SiC ja 6H-SiC on erinevad võrekonstandid, mis mõjutab nende epitaksiaalse kihi kvaliteeti ja seadme jõudlust.
Virnastamise järjestus:
SiC koosneb räni aatomitest ja süsinikuaatomitest makroskaalal vahekorras 1:1, kuid aatomikihtide paigutusjärjestus on erinev, mistõttu moodustuvad erinevad kristallstruktuurid.
Levinud kristallivormide hulka kuuluvad 3C-SiC (kuupstruktuur), 4H-SiC (kuusnurkne struktuur) ja 6H-SiC (kuusnurkne struktuur) ning vastavad virnastamisjärjestused on: ABC, ABCB, ABCACB jne. Igal kristallivormil on erinev elektrooniline vorm. omadused ja füüsikalised omadused, seega on õige kristallivormi valimine konkreetsete rakenduste jaoks ülioluline.
Mohsi kõvadus: määrab aluspinna kõvaduse, mis mõjutab töötlemise lihtsust ja kulumiskindlust.
Ränikarbiidil on väga kõrge Mohsi kõvadus, tavaliselt vahemikus 9–9,5, mistõttu on see väga kõva materjal, mis sobib rakendusteks, mis nõuavad suurt kulumiskindlust.
Tihedus: mõjutab aluspinna mehaanilist tugevust ja termilisi omadusi.
Suur tihedus tähendab üldiselt paremat mehaanilist tugevust ja soojusjuhtivust.
Soojuspaisumise koefitsient: viitab substraadi pikkuse või mahu suurenemisele võrreldes algse pikkuse või mahuga, kui temperatuur tõuseb ühe Celsiuse kraadi võrra.
Sobivus substraadi ja epitaksiaalse kihi vahel temperatuurimuutuste korral mõjutab seadme termilist stabiilsust.
Murdumisnäitaja: optiliste rakenduste puhul on murdumisnäitaja optoelektrooniliste seadmete projekteerimisel põhiparameeter.
Murdumisnäitaja erinevused mõjutavad valguslainete kiirust ja teekonda materjalis.
Dielektriline konstant: mõjutab seadme mahtuvusomadusi.
Madalam dielektriline konstant aitab vähendada parasiitmahtuvust ja parandada seadme jõudlust.
Soojusjuhtivus:
Kriitiline suure võimsusega ja kõrge temperatuuriga rakenduste jaoks, mõjutades seadme jahutustõhusust.
Ränikarbiidi kõrge soojusjuhtivus muudab selle hästi sobivaks suure võimsusega elektroonikaseadmete jaoks, kuna see suudab tõhusalt soojust seadmest eemale juhtida.
Ribavahe:
Viitab energia erinevusele pooljuhtmaterjali valentsriba ülaosa ja juhtivusriba alumise osa vahel.
Laia vahega materjalid vajavad elektronide ülemineku stimuleerimiseks suuremat energiat, mistõttu ränikarbiid toimib hästi kõrge temperatuuri ja kõrge kiirgusega keskkondades.
Elektrivälja rike:
Piirpinge, mida pooljuhtmaterjal talub.
Ränikarbiidil on väga suur läbilöögi elektriväli, mis võimaldab tal purunemata taluda ülikõrgeid pingeid.
Küllastumise triivi kiirus:
Maksimaalne keskmine kiirus, mille kandjad võivad saavutada pärast teatud elektrivälja rakendamist pooljuhtmaterjalis.
Kui elektrivälja tugevus suureneb teatud tasemeni, ei suurene kandekiirus enam elektrivälja edasise suurenemisega. Kiirust sel ajal nimetatakse küllastumise triivi kiiruseks. SiC-l on kõrge küllastumise triivi kiirus, mis on kasulik kiirete elektrooniliste seadmete realiseerimiseks.
Need parameetrid koos määravad toimivuse ja kohaldatavuseSiC vahvliderinevates rakendustes, eriti suure võimsusega, kõrge sagedusega ja kõrge temperatuuriga keskkondades.
Postitusaeg: 30. juuli 2024