SIC زیربنای مربع 5 × 5 10 × 10 350um خارج از محور: 2.0 °-4.0 ° به سمت درجه تولید

انتزاعی از زیربنای مربع SIC

زیربناهای مربع کربید سیلیکون (SiC) مواد حیاتی در دستگاه های نیمه هادی پیشرفته، به ویژه در برنامه های کاربردی با قدرت بالا و فرکانس بالا هستند.ولتاژ قطع بالا، و باندگاپ گسترده آن را به یک انتخاب ایده آل برای نسل بعدی الکترونیک قدرت، به ویژه در محیط های خشن.شکل مربع این بستر ها استفاده کارآمد در ساخت دستگاه را تسهیل می کند و سازگاری را با تجهیزات مختلف پردازش تضمین می کند.علاوه بر این، بستر های SiC با زاویه های خارج از محور از 2.0 ° تا 4.0 ° به طور گسترده ای برای بهبود کیفیت لایه epitaxial با کاهش نقص هایی مانند میکروپیپ ها و انحرافات استفاده می شود.این زیربناها همچنین نقش محوری در توسعه دیود های با عملکرد بالا دارند، ترانزیستورها و سایر قطعات الکترونیکی که بهره وری بالا و قابلیت اطمینان بسیار مهم است.زیربناهای مربع SiC راه حل های امیدوار کننده ای را در بخش هایی مانند وسایل نقلیه الکتریکی ارائه می دهندتحقیقات در حال انجام بر بهینه سازی تولید زیربناهای SiC برای کاهش هزینه ها و بهبود عملکرد مواد متمرکز است.این خلاصه اهمیت زیربناهای مربع SiC را مشخص می کند و نقش آنها را در پیشرفت فن آوری های نیمه هادی مدرن برجسته می کند.

خواص بستر مربع SIC

خواص یک بستر مربع کربید سیلیکون (SiC) برای عملکرد آن در کاربردهای نیمه هادی بسیار مهم است. خواص کلیدی شامل:

1. فاصله باند گسترده (3.26 eV): SiC دارای فاصله بسیار گسترده تر از سیلیکون است، اجازه می دهد تا در دمای بالاتر، ولتاژ ها و فرکانس ها بدون کاهش عملکرد کار کند.

2. رسانایی حرارتی بالا (3.7 W/cm·K): رسانایی حرارتی بسیار عالی SiC باعث می شود تبعید گرما موثر شود، و آن را برای کاربردهای قدرت بالا ایده آل می کند.

3. میدان الکتریکی با شکستگی بالا (3 MV/cm): SiC می تواند به میدان های الکتریکی بالاتر نسبت به سیلیکون مقاومت کند، که برای دستگاه های ولتاژ بالا بسیار مهم است، خطر خرابی را کاهش می دهد و کارایی را بهبود می بخشد.

4. تحرک الکترون بالا (950 cm2/V·s): اگرچه کمی کمتر از سیلیکون است، SiC هنوز هم تحرک الکترون خوبی را ارائه می دهد و سرعت سوئیچ سریعتر در دستگاه های الکترونیکی را امکان پذیر می کند.

5. سختی مکانیکی: SiC یک ماده بسیار سخت با سختی Mohs حدود 9 است.5، که باعث می شود مقاومت بالایی در برابر فرسایش داشته باشد و قادر به حفظ یکپارچگی ساختاری در شرایط شدید باشد.

6. ثبات شیمیایی: SiC از نظر شیمیایی بی اثر است، در برابر اکسیداسیون و خوردگی مقاوم است، که آن را برای شرایط شیمیایی و محیطی سخت مناسب می کند.

7. زاویه خارج از محور: بسیاری از بستر های SiC دارای یک برش خارج از محور هستند (به عنوان مثال، 2.0 °-4.0 °) برای بهبود رشد لایه epitaxial، کاهش نقص هایی مانند میکروپیپ ها و انحلال در ساختار کریستالی.

8. تراکم نقص پایین: زیربناهای SiC با کیفیت بالا دارای تراکم کم نقایص کریستالی هستند که عملکرد و قابلیت اطمینان دستگاه های الکترونیکی را افزایش می دهد.

این خواص باعث می شود که زیربناهای مربع SiC برای کاربردهای الکترونیک قدرت، وسایل نقلیه الکتریکی، مخابرات و سیستم های انرژی تجدید پذیر، ایده آل باشند.جایی که کارایی بالا و دوام ضروری است.

عکس های واقعی زیربنای مربع SIC

کاربردهای واقعی زیربنای مربع SIC

سبسترات مربع سیلیکون کاربید (SiC) کاربردهای دنیای واقعی را در صنایع مختلف فن آوری بالا پیدا کرده است، عمدتا به دلیل خواص فوق العاده حرارتی، الکتریکی و مکانیکی آنها.برخی از کاربردهای کلیدی شامل::

1.برق الکترونیک:

• دستگاه های قدرتمند:زیربناهای مربع SiC در تولید دستگاه های با قدرت بالا مانند MOSFET ها، IGBT ها و دیود های Schottky استفاده می شود. این دستگاه ها در سیستم های تبدیل و مدیریت قدرت ضروری هستند،به خصوص در مناطقی که بهره وری بالا، قابلیت اطمینان و عملکرد بسیار مهم هستند، مانند در منابع برق صنعتی و اینورترهای خورشیدی.
• وسایل نقلیه الکتریکی:الکترونیک قدرت مبتنی بر SiC به طور فزاینده ای در سیستم های محرک خودروهای الکتریکی (EV) ، از جمله شارژر های داخلی، اینورترها و اجزای محرک استفاده می شود.بهره وری بهبود یافته و تولید گرما کاهش می یابد، سیستم های فشرده تر با استفاده بهتر از انرژی.

2.انرژی های تجدید پذیر:

• اینورترهای خورشیدی:زیربناهای SiC عملکرد اینورترهای خورشیدی را بهبود می بخشند و باعث تبدیل انرژی از DC به AC می شوند که برای بهینه سازی خروجی سیستم های انرژی خورشیدی ضروری است.
• توربین های بادی:ماژول های قدرت مبتنی بر SiC در توربین های بادی برای مدیریت تبدیل قدرت مورد استفاده قرار می گیرند و عملکرد کارآمد و قابل اعتماد را حتی در شرایط استرس بالا تضمین می کنند.

3.ارتباطات:

• زیرساخت های 5G:زیربناهای SiC در دستگاه های RF با فرکانس بالا و قدرت بالا استفاده می شوند که از گسترش شبکه های 5G پشتیبانی می کنند.توانایی آنها برای مدیریت فرکانس های بالا بدون از دست دادن قابل توجهی آنها را برای نسل بعدی سیستم های ارتباطی ایده آل می کند.

4.هوافضا و دفاع:

• سیستم های رادار:زیربناهای SiC در سیستم های رادار پیشرفته استفاده می شوند، جایی که عملکرد فرکانس بالا و قابلیت های مدیریت قدرت بسیار مهم است.مقاومت این ماده همچنین عملکرد در دمای شدید و محیط های خشن را تضمین می کند.
• برنامه های کاربردی ماهواره ای و فضایی:ثبات حرارتی و مقاومت در برابر تشعشعات SiC آن را برای ماهواره ها و سایر کاربردهای فضایی مناسب می کند، جایی که مواد تحت شرایط شدید قرار می گیرند.

5.کاربرد صنعتی:

• موتورهای راننده:زیربناهای SiC در محرک های موتور برای ماشین آلات صنعتی ادغام می شوند، بهبود بهره وری و کاهش مصرف انرژی، به ویژه در برنامه های کاربردی با تقاضای بالا مانند رباتیک و اتوماسیون.
• سیستم های تهویه مطبوع:الکترونیک قدرت مبتنی بر SiC همچنین در سیستم های HVAC برای افزایش بهره وری انرژی و کاهش هزینه های عملیاتی استفاده می شود.

6.تجهیزات پزشکی:

• ابزار تصویربرداری و تشخیص:زیربناهای SiC به نیازهای عملکرد بالا تجهیزات تصویربرداری پزشکی پیشرفته مانند دستگاه های MRI و اسکنرهای CT کمک می کنند، زیرا مدیریت دقیق و کارآمد انرژی را امکان پذیر می کند.

7.حمل و نقل راه آهن:

• قطار های الکتریکی:تکنولوژی SiC در سیستم های کششی قطارهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد، جایی که نیاز به سیستم های قدرت فشرده و کارآمد که می توانند بار های زیادی را تحمل کنند بسیار مهم است.اینورترها و کنورترهای مبتنی بر SiC به کارایی انرژی و سرعت قطارها کمک می کنند.

این کاربردهای کاربردی تنوع و تأثیر زیربناهای مربع SiC را در ایجاد راه حل های با عملکرد بالا و انرژی کارآمد در صنایع مختلف نشان می دهد.

پرسش و پاسخ

س: زیربناهای SiC چیست؟

الف:سیلیکون کاربید (SiC) وفته ها و زیربناها هستندمواد تخصصی مورد استفاده در فناوری نیمه هادی ساخته شده از کربید سیلیکون، یک ترکیب شناخته شده برای رسانایی حرارتی بالا، قدرت مکانیکی عالی، و فاصله باند گسترده.