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

Description courte :

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 152 mm (6 pouces), proposé en qualité témoin, est un matériau essentiel pour le prototypage, la recherche et l'étalonnage. Grâce à sa large bande interdite, son excellente conductivité thermique et sa robustesse mécanique, ce lingot constitue une solution économique pour les tests et l'optimisation des procédés, sans compromettre la qualité fondamentale requise pour les développements avancés. Ce produit répond à de nombreuses applications, telles que l'électronique de puissance, les dispositifs radiofréquences (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 structurales
●Type de matériau : carbure de silicium (SiC)
●Polytype : 4H-SiC, structure cristalline hexagonale
●Diamètre : 6 pouces (150 mm)
●Épaisseur : configurable (5 à 15 mm typiques pour la qualité factice)
●Orientation cristalline :
oPrimaire : [0001] (plan C)
Options secondaires : Décalage de 4° pour une croissance épitaxiale optimisée
●Orientation du plan primaire : (10-10) ± 5°
●Orientation du plan secondaire : 90° dans le sens antihoraire par rapport au plan principal ± 5°

2. Propriétés électriques
●Résistivité :
oSemi-isolant (>106^66 Ω·cm), idéal pour minimiser la capacité parasite.
●Type de dopage :
oDopage involontaire, entraînant 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 à haute puissance.
●Coefficient de dilatation thermique : 4,2×10−64,2 \times 10^{-6}4,2×10−6/K, assurant 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, juste derrière le diamant, assurant la durabilité lors du traitement.
●Densité de défauts :
oContrôle des défauts macroscopiques minimaux, garantissant une qualité suffisante pour les applications de niveau factice.
●Planéité : Uniformité avec des écarts

Paramètre	Détails	Unité
Grade	Niveau factice
Diamètre	150,0 ± 0,5	mm
Orientation de la plaquette	Sur l'axe : <0001> ± 0,5°	degré
Résistivité électrique	> 1E5	Ω·cm
Orientation à plat primaire	{10-10} ± 5,0°	degré
Longueur à plat primaire	Entailler
Fissures (Inspection par lumière intense)	< 3 mm en radial	mm
Plaques hexagonales (inspection par lumière intense)	Surface cumulée ≤ 5%	%
Zones polytypes (inspection par lumière intense)	Surface cumulée ≤ 10%	%
Densité des micropipes	< 50	cm−2^-2−2
Écaillage des bords	3 autorisés, chacun ≤ 3 mm	mm
Note	L'épaisseur de découpe des plaquettes < 1 mm, > 70 % (à l'exclusion des deux extrémités) satisfait aux exigences ci-dessus

Applications

1. Prototypage et recherche
Le lingot de 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 :
● Tester les paramètres du processus de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ou de dépôt physique en phase vapeur (PVD).
●Développer et perfectionner les techniques de gravure, de polissage et de découpe des plaquettes.
●Explorer de nouvelles conceptions d'appareils avant de passer à des matériaux de qualité industrielle.

2. Étalonnage et test de l'appareil
Ses propriétés semi-isolantes rendent ce lingot précieux pour :
●Évaluation et étalonnage des propriétés électriques des dispositifs haute puissance et haute fréquence.
●Simulation des conditions de fonctionnement des MOSFET, IGBT ou diodes dans des environnements de test.
●Servir de substitut économique aux substrats de haute pureté lors des premières phases de développement.

3. Électronique de puissance
La conductivité thermique élevée et la 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 adapté à :
●Amplificateurs RF et transistors dans l'infrastructure 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
Grâce à sa résistance intrinsèque 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 d'alimentation.
●Électronique 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 des revêtements optiques et des traitements de surface.
●Prototypage de composants optiques pour capteurs avancés.

Avantages des matériaux factices

Rentabilité :
La qualité factice est une alternative plus abordable aux matériaux de qualité recherche ou production, ce qui la rend idéale pour les tests de routine et l'amélioration des processus.

Personnalisation :
Les dimensions et orientations cristallines configurables assurent la compatibilité avec une large gamme d'applications.

Évolutivité :
Le diamètre de 6 pouces est conforme aux normes industrielles, permettant une mise à l'échelle sans problème vers des processus de production industrielle.

Robustesse :
Sa résistance mécanique élevée et sa stabilité thermique rendent le lingot durable et fiable dans diverses conditions expérimentales.

Versatilité:
Adapté à de nombreux secteurs d'activité, des systèmes énergétiques aux communications et à l'optoélectronique.

Conclusion

Le lingot semi-isolant en carbure de silicium (4H-SiC) de 15 cm (6 pouces), de qualité fictive, offre une plateforme fiable et polyvalente pour la recherche, le prototypage et les essais 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 pour le monde académique et industriel. De l'électronique de puissance aux systèmes RF et aux dispositifs durcis aux radiations, ce lingot favorise l'innovation à chaque étape du développement.
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