Lingot semi-isolant en carbure de silicium 4H-SiC de 6 po, qualité factice
Propriétés
1. Propriétés physiques et structurelles
●Type de matériau : carbure de silicium (SiC)
●Polytype : 4H-SiC, structure cristalline hexagonale
●Diamètre : 6 pouces (150 mm)
●Épaisseur : configurable (5-15 mm typique pour la qualité factice)
●Orientation des cristaux :
oPrimaire : [0001] (plan C)
oOptions secondaires : Hors axe 4° pour une croissance épitaxiale optimisée
●Orientation plate principale : (10-10) ± 5°
●Orientation du plat secondaire : 90° dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à partir du plat principal ± 5°
2. Propriétés électriques
●Résistivité :
oSemi-isolant (>106^66 Ω·cm), idéal pour minimiser les capacités parasites.
●Type de dopage :
oDopé involontairement, ce qui entraîne une résistivité électrique et une stabilité élevées dans diverses conditions de fonctionnement.
3. Propriétés thermiques
●Conductivité thermique : 3,5-4,9 W/cm·K, permettant une dissipation thermique efficace dans les systèmes haute puissance.
●Coefficient de dilatation thermique : 4,2×10−64,2 \times 10^{-6}4,2×10−6/K, garantissant la stabilité dimensionnelle lors du traitement à haute température.
4. Propriétés optiques
●Bandgap : Large bande interdite de 3,26 eV, permettant un fonctionnement sous des tensions et des températures élevées.
●Transparence : haute transparence aux longueurs d'onde UV et visibles, utile pour les tests optoélectroniques.
5. Propriétés mécaniques
●Dureté : échelle de Mohs 9, juste derrière le diamant, garantissant la durabilité pendant le traitement.
● Densité des défauts :
oContrôle des défauts macro minimes, garantissant une qualité suffisante pour les applications de qualité factice.
● Planéité : uniformité avec écarts
Paramètre | Détails | Unité |
Grade | Qualité factice | |
Diamètre | 150,0 ± 0,5 | mm |
Orientation de la plaquette | Dans l'axe : <0001> ± 0,5° | degré |
Résistivité électrique | > 1E5 | Ω·cm |
Orientation plate principale | {10-10} ± 5,0° | degré |
Longueur à plat primaire | Entailler | |
Fissures (inspection par lumière à haute intensité) | < 3 mm en radial | mm |
Plaques hexagonales (inspection de lumière à haute intensité) | Superficie cumulée ≤ 5% | % |
Zones de polytype (inspection de lumière à haute intensité) | Superficie cumulée ≤ 10% | % |
Densité des microtuyaux | < 50 | cm−2^-2−2 |
Écaillage des bords | 3 autorisés, chacun ≤ 3 mm | mm |
Note | L'épaisseur de tranche de tranche < 1 mm, > 70 % (à l'exclusion des deux extrémités) répond aux exigences ci-dessus |
Applications
1. Prototypage et recherche
Le lingot 4H-SiC de 6 pouces de qualité factice est un matériau idéal pour le prototypage et la recherche, permettant aux fabricants et aux laboratoires de :
●Testez les paramètres du processus dans le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ou le dépôt physique en phase vapeur (PVD).
●Développer et affiner les techniques de gravure, de polissage et de découpage de plaquettes.
●Explorez de nouvelles conceptions d'appareils avant de passer à des matériaux de qualité production.
2. Étalonnage et tests de l'appareil
Les propriétés semi-isolantes rendent ce lingot inestimable pour :
●Évaluer et calibrer les propriétés électriques des appareils haute puissance et haute fréquence.
●Simulation des conditions opérationnelles des MOSFET, IGBT ou diodes dans des environnements de test.
● Servir de substitut rentable aux substrats de haute pureté lors des premiers stades de développement.
3. Électronique de puissance
La conductivité thermique élevée et les caractéristiques de large bande interdite du 4H-SiC permettent un fonctionnement efficace dans l'électronique de puissance, notamment :
●Alimentations haute tension.
●Onduleurs pour véhicules électriques (VE).
●Systèmes d'énergie renouvelable, tels que les onduleurs solaires et les éoliennes.
4. Applications radiofréquences (RF)
Les faibles pertes diélectriques et la mobilité électronique élevée du 4H-SiC le rendent approprié pour :
●Amplificateurs et transistors RF dans les infrastructures de communication.
●Systèmes radar haute fréquence pour applications aérospatiales et de défense.
●Composants de réseau sans fil pour les technologies 5G émergentes.
5. Dispositifs résistants aux radiations
En raison de sa résistance inhérente aux défauts induits par les radiations, le 4H-SiC semi-isolant est idéal pour :
●Équipements d'exploration spatiale, y compris l'électronique des satellites et les systèmes électriques.
●Électronique résistante aux radiations pour la surveillance et le contrôle nucléaires.
●Applications de défense nécessitant de la robustesse dans des environnements extrêmes.
6. Optoélectronique
La transparence optique et la large bande interdite du 4H-SiC permettent son utilisation dans :
●Photodétecteurs UV et LED haute puissance.
●Tests de revêtements optiques et de traitements de surface.
●Prototypage de composants optiques pour capteurs avancés.
Avantages du matériau de qualité factice
Rentabilité :
La qualité factice est une alternative plus abordable aux matériaux de recherche ou de production, ce qui la rend idéale pour les tests de routine et le perfectionnement des processus.
Personnalisation :
Les dimensions configurables et les orientations des cristaux garantissent la compatibilité avec une large gamme d'applications.
Évolutivité :
Le diamètre de 6 pouces est conforme aux normes de l'industrie, permettant une adaptation transparente aux processus de production.
Robustesse :
Une résistance mécanique et une stabilité thermique élevées rendent le lingot durable et fiable dans des conditions expérimentales variées.
Versatilité:
Convient à de multiples industries, des systèmes énergétiques aux communications et à l'optoélectronique.
Conclusion
Le lingot semi-isolant en carbure de silicium (4H-SiC) de 6 pouces, de qualité factice, offre une plate-forme fiable et polyvalente pour la recherche, le prototypage et les tests dans les secteurs technologiques de pointe. Ses propriétés thermiques, électriques et mécaniques exceptionnelles, combinées à son prix abordable et à sa personnalisation, en font un matériau indispensable tant pour le monde universitaire que pour l'industrie. De l'électronique de puissance aux systèmes RF et aux dispositifs résistants aux radiations, ce lingot soutient l'innovation à chaque étape du développement.
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