SiC基板 4インチ p型 4H/6H-P n型 3C-N ゼログレード 製造グレード ダミーグレード

SiC基板 4インチ P型 4H/6H-P N型 3C-N ゼログレード 生産グレード ダミーグレード

P型SiC基板の抽象

P型シリコンカービッド (SiC) 基板は,高度な電子機器の開発において,特に高電力,高周波,高温性能この研究では,P型SiC基板の構造的および電気的特性を調査し,厳しい環境における装置の効率を向上させる役割に重点を置いています.厳格な特徴化技術によってハール効果測定,ラーマン光谱,そしてX線 difrction (XRD) を含む,我々は優れた熱安定性,キャリア移動性,P型SiC基板の電導性P型SiC基質は,N型基質と比較して,欠陥密度が低く,ドーピング均一性が向上していることが明らかになった.次の世代の電源半導体装置に最適化研究は,P型SiCの成長プロセスを最適化するための洞察と結束し,最終的には産業および自動車アプリケーションにおけるより信頼性と効率性の高い高電力装置の道を開く..

P型SiC基地の特性

1.電気特性:

• ドーピングタイプ:P型 (通常アルミ (Al) やボロン (B) などの元素でドープされている)
• バンドギャップ:3.23 eV (4H-SiC) または3.02 eV (6H-SiC) は,シリコン (1.12 eV) よりも広く,高温アプリケーションでよりよい性能を実現する.
• キャリア濃度:通常は$\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">0</span></span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">15</span></span>}}$10^{15}1015に$\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">0</span></span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">19</span></span>}}$10^{19}1019cm${}^{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">-</span></span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">3</span></span>}}$じゃあ,どうする?−3ドーピングレベルによって
• 穴の移動性20~100cm2/V·sで,穴の重量により電子移動性より低い.
• 抵抗性:ドーピング濃度によって低値から中程度高い値まで,ドーピング濃度により高い値で抵抗性が低下する.

2.熱特性:

• 熱伝導性:SiCは高熱伝導性があり,約3.7-4.9 W/cm·K (ポリタイプと温度に応じて),シリコン (~1.5 W/cm·K) よりもはるかに高い.これは,高電力装置で効果的な熱消耗を可能にします.
• 高度な溶融点:約2700°Cで高温用途に適しています

3.メカニカルプロパティ

• 硬さ:SiC は 最も 硬い 材料 の 一つ で,モース 硬さ は 9 程度 です.この こと に よっ て,身体 磨き に 強く 耐える こと が でき ます.
• ヤングのモジュール:410~450 GPa くらいで 強い機械的硬さを示しています
• 折りたたみ強度:SiC は硬いものの,割れ強さは約 3 MPa·m で,少し脆い${}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">/</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">2</span></span>}}$半分の2です1/2.

4.化学特性:

• 化学的安定性SiCは化学的に惰性であり,ほとんどの酸,塩基,酸化に非常に耐性がある.これは厳しい環境での使用に適している.
• 酸化抵抗性:SiCは高温で酸素にさらされると保護性シリコン二酸化物 (SiO2) 層を形成し,酸化抵抗性を高めます.

5.光学特性:

• 透明性SiC基質は可視光では光学的に透明ではないが,ドーピング濃度と厚さによって赤外線スペクトルでは透明である.

6.放射線硬さ:

• SiCは放射線損傷に優れた耐性を示し,宇宙や原子力用途に有益です.

7.共通ポリタイプ:

• 電子機器で使用されるSiCの最も一般的なポリタイプは4H-SiCと6H-SiCである.これらのポリタイプは積み重ねの順序で異なっており,これは材料の電子特性に影響する.キャリア・モビリティやバンドギャップなど.

P型SiC基板のデータシート

P型SiC基地の応用

1.パワーエレクトロニクス

• 高電圧装置:P型SiC基板は,高電圧,高電力,高効率を必要とするアプリケーションのパワーMOSFET,シュトキーダイオード,およびタイリスターに使用される.この装置は電源変換システムにとって極めて重要です電気自動車,再生可能エネルギーシステム (太陽光インバーターなど) や産業用モーター駆動装置を含む.
• 効率 と 信頼性 が 向上 するSiCの幅が広いため デバイスは従来のシリコンベースのデバイスよりも 高温,電圧,周波数で動作できます効率の向上と電力電子機器のサイズ削減につながります.

2.RFおよびマイクロ波装置:

• 高周波アプリケーション:P型SiC基板は,特に通信システム,レーダーシステム,衛星通信において,RF (ラジオ周波数) 増幅器,ミキサー,振動器で使用される.SiC の高熱伝導性は,これらの装置が高電力の動作下ででも性能を維持することを保証します.
• 5G技術:高い周波数とより高い電源密度で動作する能力により,SiC基板は5G通信インフラストラクチャのデバイスに理想的です.

3.LEDと光電子装置:

• LED基板:P型SiCは,特に青と緑の光を放つLEDの製造のための基板材料として使用されます.熱安定性と,ナイトリドベースの半導体 (GaNなど) との格子マッチは,自動車照明に使用される高明度LEDに適している,ディスプレイ,および一般照明.
• 光検出器と太陽電池:SiC基質は,高温や放射線被曝などの極端な環境に耐える能力があるため,UV光検出器や高効率の太陽電池で使用されています.

4.高温電子機器:

• 航空宇宙と防衛SiCベースの装置は,ジェットエンジン制御システムを含む,航空宇宙および防衛アプリケーションに理想的です.部品が高温や極端な機械的ストレスの下でも信頼性のある動作を行う必要がある場合.
• 石油とガスの探査SiC装置は,石油・ガス井の厳しい環境に耐えるために高温電子機器が必要とされる深井掘削・監視システムで使用される.

5.自動車用:

• 電気自動車 (EV):P型SiC基板は,電気自動車のインバーター,充電器,乗用電源システムで使用される高効率の電力電子機器の製造を可能にします.電気自動車の走行距離と充電速度向上に貢献する.
• ハイブリッド・電動エンジン:SiC電源装置の高効率と高熱性能により,重量削減とエネルギー効率の向上が不可欠な自動車のパワートレインアプリケーションに適しています.

6.産業と再生可能エネルギー:

• ソーラーインバーター:ソーラーパネルで生成される直流電力を交流電源に変換する光伏システムにおけるよりコンパクトで効率的なインバーターの開発を可能にする.
• 風力発電システム:風力タービンの場合,SiC装置は,電力変換システムの効率を向上させ,エネルギー損失を削減し,システム全体の信頼性を向上させるために使用されます.

7.医療機器:

• 医療画像と診断機器:SiCベースの装置は,信頼性と熱管理が重要なCTスキャナーやX線機器などのイメージングシステムのための高周波および高電力電子機器で使用されています.