4H/6H P-Type sic wafer 4inch 6inch Z درجه P درجه D درجه از محور: 2.0°-4.0°به سمت P-type doping

4H / 6H P-Type سیک وافر

وافرهای کربید سیلیکون (SiC) 4H و 6H نوع P مواد حیاتی در دستگاه های نیمه هادی پیشرفته هستند، به ویژه برای کاربردهای قدرت بالا و فرکانس بالا.رسانایی حرارتی بالا، و قدرت میدان تجزیه عالی آن را برای عملیات در محیط های خشن که در آن دستگاه های سنتی مبتنی بر سیلیکون ممکن است شکست بخورند، ایده آل می کند.حاصل از عناصر مانند آلومینیوم یا بور، حامل های بار مثبت (سوراخ ها) را معرفی می کند و تولید دستگاه های قدرت مانند دیود، ترانزیستورها و تریستورها را امکان پذیر می کند.

پولیتایپ 4H-SiC به دلیل تحرک الکترون برترش مورد علاقه است، که آن را برای دستگاه های با کارایی بالا و فرکانس بالا مناسب می کند.در حالی که 6H-SiC در کاربردهایی که سرعت اشباع بالا ضروری است استفاده می شودهر دو پلی تایپ دارای ثبات حرارتی استثنایی و مقاومت شیمیایی هستند که به دستگاه ها اجازه می دهد تا در شرایط شدید مانند دمای بالا و ولتاژ بالا به طور قابل اعتماد کار کنند.

این وافرها در صنایع مختلف از جمله وسایل نقلیه الکتریکی، سیستم های انرژی تجدید پذیر و ارتباطات استفاده می شوند تا بهره وری انرژی را افزایش دهند، اندازه دستگاه را کاهش دهند و عملکرد را بهبود بخشند.در حالی که تقاضا برای سیستم های الکترونیکی قوی و کارآمد همچنان در حال رشد است، وافرهای SiC نوع 4H/6H P نقش محوری در پیشرفت الکترونیک قدرت مدرن دارند.

خواص وافره های 4H/6H نوع P sic

ویژگی های وافرهای کربید سیلیکون (SiC) نوع 4H/6H P به اثربخشی آنها در دستگاه های نیمه هادی با قدرت بالا و فرکانس بالا کمک می کند.

1.ساختار کریستالی (پولیتیپ)

• 4H-SiC: با یک ساختار کریستالی شش گوشه ای با یک واحد تکرار چهار لایه مشخص می شود.که آن را برای دستگاه های با فرکانس بالا و کارایی بالا ایده آل می کند.
• 6H-SiC: همچنین شش گوشه ای است اما دارای یک واحد تکرار شش لایه است. دارای تحرک الکترون کمی کمتر (~ 370 cm2/V · s) اما سرعت اشباع بالاتر است که در برخی از کاربردهای با سرعت بالا مفید است.

2.دوپینگ نوع P

• دوپینگ نوع P با وارد کردن عناصر مانند آلومینیوم یا بور به دست می آید. این فرآیند حامل های بار مثبت (سورها) را ایجاد می کند و تولید دستگاه های نیمه هادی نوع P را امکان پذیر می کند.
• سطح دوپینگ را می توان برای تنظیم خواص الکتریکی وافر کنترل کرد و آن را برای کاربردهای خاص بهینه سازی کرد.

3.فاصله باند گسترده (3.23 eV برای 4H-SiC و 3.0 eV برای 6H-SiC)

• فاصله باند گسترده SiC به دستگاه ها اجازه می دهد تا در دمای بسیار بالاتر، ولتاژ ها و فرکانس ها در مقایسه با وافرهای سیلیکونی سنتی کار کنند و ثبات حرارتی و بهره وری انرژی را افزایش دهند.

4.رسانایی حرارتی بالا (3.7 W/cm·K)

• رسانایی حرارتی بالا از SiC باعث می شود تبعید گرما کارآمد باشد، و این وافر ها را برای برنامه های کاربردی با قدرت بالا که مدیریت گرما بسیار مهم است، ایده آل می کند.

5.میدان الکتریکی با شکستگی بالا (2.8-3 MV/cm)

• وافرهای 4H/6H SiC دارای یک میدان الکتریکی با شکستگی بالا هستند، که به آنها اجازه می دهد تا ولتاژ بالا را بدون شکستگی اداره کنند، که برای الکترونیک قدرت بسیار مهم است.

6.سختی مکانیکی

• SiC یک ماده بسیار سخت (سختی Mohs 9.5) است که دارای ثبات مکانیکی عالی و مقاومت در برابر فرسایش است که برای قابلیت اطمینان طولانی مدت در محیط های خشن مفید است.

7.ثبات شیمیایی

• SiC از نظر شیمیایی بی اثر است و به شدت در برابر اکسیداسیون و خوردگی مقاوم است، که آن را برای استفاده در محیط های تهاجمی، مانند کاربردهای خودرو و صنعتی مناسب می کند.

8.تراکم نقص پایین

• تکنیک های تولید پیشرفته باعث کاهش تراکم نقص در وافرهای 4H/6H SiC شده است.که عملکرد و قابلیت اطمینان دستگاه های الکترونیکی را با به حداقل رساندن نقص های کریستالی مانند انحراف و میکروپیپ ها بهبود می بخشد.

9.سرعت اشباع بالا

• 6H-SiC دارای سرعت اشباع الکترون بالا است، که آن را برای دستگاه های با سرعت بالا مناسب می کند، اگرچه 4H-SiC به دلیل تحرک الکترون برتر آن بیشتر برای اکثر برنامه های قدرتمند استفاده می شود.

10.سازگاری با دماهای بالا

• هر دو نوع سی سی 4H و 6H P می توانند در دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد کار کنند، که بسیار فراتر از محدودیت های سیلیکون است، و آنها را در الکترونیک درجه حرارت بالا ضروری می کند.

برنامه های کاربردی وافره های سیک 4H/6H

این خواص باعث می شود که وافرهای SiC نوع 4H/6H P در کاربردهایی که نیاز به الکترونیک قدرت قوی و کارآمد دارند، مانند وسایل نقلیه الکتریکی، سیستم های انرژی تجدید پذیر،و موتورهای صنعتی، که در آن الزامات برای چگالی قدرت بالا، فرکانس بالا و قابلیت اطمینان بسیار مهم است.

1. دستگاه های الکتریکی قدرتمند:
   وافرهای سی سی 4H/6H نوع P معمولاً برای تولید دستگاه های الکترونیکی قدرت مانند دیودها، MOSFET ها و IGBT ها استفاده می شوند. مزایای آنها شامل ولتاژ شکستن بالا، از دست دادن رسانایی پایین،و سرعت های تغییر سریع، که آنها را به طور گسترده ای در تبدیل قدرت، اینورترها، تنظیم قدرت و محرک های موتور استفاده می کند.

2. تجهیزات الکترونیکی با دمای بالا:
   وافرهای SiC عملکرد الکترونیکی پایدار را در دمای بالا حفظ می کنند، که آنها را برای برنامه های کاربردی در محیط های دمای بالا، مانند هوافضا، الکترونیک خودرو،و تجهیزات کنترل صنعتی.

3. دستگاه های فرکانس بالا:
   با توجه به تحرک الکترون بالا و عمر حامل الکترون پایین مواد SiC، وافرهای SiC 4H/6H P-Type برای استفاده در کاربردهای فرکانس بالا مانند تقویت کننده های RF بسیار مناسب هستند.دستگاه های مایکروویو، و سیستم های ارتباطی 5G.

4. وسایل نقلیه انرژی جدید:
   در وسایل نقلیه الکتریکی (EV) و وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی (HEV) ، دستگاه های قدرت SiC در سیستم های محرک الکتریکی، شارژر های داخلی،و تبدیل کننده های DC-DC برای بهبود بهره وری و کاهش تلفات گرما.

5. انرژی های تجدید پذیر:
   دستگاه های قدرت SiC به طور گسترده ای در تولید انرژی فتوولتائیک، انرژی بادی و سیستم های ذخیره انرژی استفاده می شوند، که به افزایش کارایی تبدیل انرژی و ثبات سیستم کمک می کند.

6. تجهیزات ولتاژ بالا:
   ویژگی های ولتاژ شکستن بالا از مواد SiC آن را برای استفاده در سیستم های انتقال و توزیع ولتاژ بالا بسیار مناسب می کند.مانند سوئیچ های ولتاژ بالا و قطع کننده های مدار.

7. تجهیزات پزشکی:
   در برخی از کاربردهای پزشکی، مانند دستگاه های اشعه ایکس و سایر تجهیزات با انرژی بالا، دستگاه های SiC به دلیل مقاومت در برابر ولتاژ بالا و کارایی بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

این کاربردهای به طور کامل از ویژگی های برتر مواد 4H/6H SiC مانند رسانایی حرارتی بالا، قدرت میدان تجزیه بالا و فاصله باند گسترده استفاده می کنند.که آنها را برای استفاده در شرایط شدید مناسب می کند.

عکس های واقعی وافر سیک 4H/6H

پرسش و پاسخ

سوال:تفاوت بین 4H-SiC و 6H-SiC چیه؟

الف:تمام انواع دیگر SiC ترکیبی از پیوندهای روی و Wurtzite هستند. 4H-SiC از تعداد مساوی پیوندهای مکعب و شش گوشه ای با توالی ABCB تشکیل شده است.6H-SiC متشکل از دو سوم پیوندهای مکعب و یک سوم پیوندهای شش گوشه ای با توالی های ABCACB است