Plaquette de substrat 4H-Semi SiC de 3 pouces (76,2 mm) en carbure de silicium, semi-isolante

Les plaquettes de substrat en carbure de silicium (SiC) semi-isolées 4H de 3 pouces sont un matériau semi-conducteur couramment utilisé. 4H indique une structure cristalline tétrahexaédrique. La semi-isolation signifie que le substrat présente une résistance élevée et peut être partiellement isolé du courant.

Ces substrats présentent les caractéristiques suivantes : conductivité thermique élevée, faibles pertes par conduction, excellente résistance aux hautes températures et excellente stabilité mécanique et chimique. Grâce à sa large bande interdite et à sa capacité à supporter des températures et des champs électriques élevés, le carbure de silicium 4H-SiC semi-isolé est largement utilisé dans l’électronique de puissance et les dispositifs radiofréquences (RF).

Les principales applications des plaquettes semi-isolées en 4H-SiC sont les suivantes :

1--Électronique de puissance : Les plaquettes de 4H-SiC peuvent être utilisées pour fabriquer des dispositifs de commutation de puissance tels que les MOSFET (transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur), les IGBT (transistors bipolaires à grille isolée) et les diodes Schottky. Ces dispositifs présentent des pertes de conduction et de commutation réduites dans des environnements à haute tension et à haute température, et offrent un rendement et une fiabilité accrus.

2 – Dispositifs radiofréquences (RF) : Les plaquettes semi-isolées en 4H-SiC permettent de fabriquer des amplificateurs de puissance RF haute fréquence et haute puissance, des résistances sur puce, des filtres et d’autres composants. Le carbure de silicium offre de meilleures performances en haute fréquence et une stabilité thermique supérieure grâce à sa vitesse de dérive de saturation électronique plus élevée et à sa conductivité thermique supérieure.

3--Dispositifs optoélectroniques : les plaquettes semi-isolées 4H-SiC peuvent être utilisées pour fabriquer des diodes laser de haute puissance, des détecteurs de lumière UV et des circuits intégrés optoélectroniques.

En termes d'évolution du marché, la demande de plaquettes semi-isolées en 4H-SiC est en hausse, portée par le développement des secteurs de l'électronique de puissance, des radiofréquences et de l'optoélectronique. Ceci s'explique par la grande variété d'applications du carbure de silicium, notamment dans les domaines de l'efficacité énergétique, des véhicules électriques, des énergies renouvelables et des communications. À l'avenir, le marché des plaquettes semi-isolées en 4H-SiC demeure très prometteur et devrait permettre de remplacer les matériaux en silicium conventionnels dans de nombreuses applications.