Lingot semi-isolant en carbure de silicium 4H-SiC de 6 pouces, qualité factice

Brève description :

Le carbure de silicium (SiC) révolutionne l'industrie des semi-conducteurs, notamment pour les applications haute puissance, haute fréquence et résistantes aux radiations. Le lingot semi-isolant 4H-SiC de 6 pouces, proposé en qualité fictive, est un matériau essentiel pour le prototypage, la recherche et l'étalonnage. Doté d'une large bande interdite, d'une excellente conductivité thermique et d'une robustesse mécanique, ce lingot constitue une solution économique pour les tests et l'optimisation des procédés, sans compromettre la qualité fondamentale requise pour un développement avancé. Ce produit répond à de nombreuses applications, notamment l'électronique de puissance, les dispositifs radiofréquence (RF) et l'optoélectronique, ce qui en fait un outil précieux pour l'industrie et les instituts de recherche.

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Caractéristiques

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 à 15 mm typique pour la qualité factice)
●Orientation du cristal :
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 la capacité parasite.
●Type de dopage :
oDopé involontairement, ce qui entraîne une résistivité électrique élevée et une stabilité dans une gamme de 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 \fois 10^{-6}4,2×10−6/K, garantissant la stabilité dimensionnelle lors du traitement à haute température.

4. Propriétés optiques
●Bande interdite : 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, deuxième après le diamant, garantissant la durabilité pendant le traitement.
●Densité des défauts :
oContrôlé pour des défauts macro minimaux, garantissant une qualité suffisante pour les applications de qualité factice.
●Planéité : Uniformité avec écarts

Paramètre	Détails	Unité
Grade	Note fictive
Diamètre	150,0 ± 0,5	mm
Orientation des plaquettes	Sur l'axe : <0001> ± 0,5°	degré
Résistivité électrique	> 1E5	Ω·cm
Orientation principale à plat	{10-10} ± 5,0°	degré
Longueur plate principale	Entailler
Fissures (inspection par lumière à haute intensité)	< 3 mm en radial	mm
Plaques hexagonales (inspection par lumière à haute intensité)	Surface cumulée ≤ 5%	%
Zones de polytype (inspection par lumière à haute intensité)	Surface cumulée ≤ 10 %	%
Densité des micropipes	< 50	cm−2^-2−2
Écaillage des bords	3 autorisés, chacun ≤ 3 mm	mm
Note	Les tranches d'épaisseur < 1 mm, > 70 % (à l'exclusion des deux extrémités) répondent 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 :
●Paramètres de processus de test en dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ou en 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 test de l'appareil
Les propriétés semi-isolantes rendent ce lingot inestimable pour :
●Évaluation et étalonnage des propriétés électriques des appareils à haute puissance et à haute fréquence.
●Simulation des conditions de fonctionnement des MOSFET, IGBT ou diodes dans des environnements de test.
●Servir de substitut rentable aux substrats de haute pureté au cours 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 de radiofréquence (RF)
Les faibles pertes diélectriques et la grande mobilité électronique du 4H-SiC le rendent adapté à :
●Amplificateurs RF et transistors 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 rayonnements, le 4H-SiC semi-isolant est idéal pour :
●Équipements d’exploration spatiale, y compris l’électronique des satellites et les systèmes d’alimentation.
●Electronique durcie aux radiations pour la surveillance et le contrôle nucléaires.
●Applications de défense nécessitant une 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 mise à l'échelle transparente vers des processus de qualité production.

Robustesse :
La résistance mécanique élevée et la stabilité thermique 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 nuance fictive, offre une plateforme 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 accessibilité et à sa personnalisation, en font un matériau indispensable pour le monde universitaire et l'industrie. De l'électronique de puissance aux systèmes RF en passant par les dispositifs durcis aux radiations, ce lingot soutient l'innovation à chaque étape du développement.
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