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¿Cuáles son los parámetros importantes del SiC?
El carburo de silicio (SiC) es un importante material semiconductor de banda prohibida, que se utiliza ampliamente en dispositivos electrónicos de alta potencia y alta frecuencia. Los siguientes son algunos de los parámetros clave de las láminas de carburo de silicio y sus explicaciones detalladas:
Parámetros de red
Asegúrese de que la constante de red del sustrato coincida con la capa epitaxial que se va a cultivar para reducir defectos y tensiones. Por ejemplo, 4H-SiC y 6H-SiC tienen diferentes constantes reticulares, lo que afecta la calidad de su capa epitaxial y el rendimiento del dispositivo.
Secuencia de apilamiento
El SiC está compuesto de átomos de silicio y átomos de carbono en una proporción de 1:1, pero la disposición de las capas atómicas es diferente, lo que formará una estructura cristalina diferente. Las formas cristalinas comunes son 3C-SiC (estructura cúbica), 4H-SiC (estructura hexagonal), 6H-SiC (estructura hexagonal) y el orden de apilamiento correspondiente es: ABC, ABCB, ABCACB, etc. Las propiedades electrónicas y físicas de Cada tipo de cristal es diferente, por lo que elegir el correcto es crucial para una aplicación particular.
Dureza de Mohs
Determine la dureza del sustrato, la dureza afecta el grado de dificultad del mecanizado y la resistencia al desgaste. El carburo de silicio tiene una dureza Mohs muy alta, normalmente entre 9 y 9,5, lo que lo convierte en un material muy duro adecuado para aplicaciones que requieren una alta resistencia al desgaste.
Densidad
La resistencia mecánica y las propiedades térmicas del sustrato se ven afectadas. Una alta densidad suele significar una mejor resistencia mecánica y conductividad térmica.
Coeficiente de expansión térmica
Se refiere a la proporción del aumento de longitud o volumen del sustrato con respecto a la longitud o volumen original cuando la temperatura aumenta en un grado Celsius. La combinación de sustrato y capa epitaxial bajo cambios de temperatura afecta la estabilidad térmica del dispositivo.
Índice de refracción
Para aplicaciones ópticas, el índice de refracción es un parámetro clave en el diseño de dispositivos optoelectrónicos. La diferencia en el índice de refracción afecta la velocidad y la trayectoria de las ondas de luz a través del material.
Constante dieléctrica
Las características capacitivas del dispositivo se ven afectadas. La constante dieléctrica más baja ayuda a reducir la capacitancia parásita y mejorar el rendimiento del dispositivo.
Conductividad térmica
Crítico para aplicaciones de alta potencia y alta temperatura, lo que afecta la eficiencia de enfriamiento del dispositivo. La alta conductividad térmica del carburo de silicio lo hace ideal para la electrónica de alta potencia, ya que conduce eficientemente el calor lejos del dispositivo.
banda prohibida
La diferencia de energía entre la parte superior de la banda de valencia y la parte inferior de la banda de conducción de un material semiconductor. Los materiales de banda prohibida ancha requieren mayor energía para excitar las transiciones electrónicas, lo que hace que el carburo de silicio funcione bien en entornos de alta temperatura y alta radiación.
Campo eléctrico de avería
El voltaje límite que puede soportar un material semiconductor. El carburo de silicio tiene un campo eléctrico disruptivo muy alto, lo que le permite soportar voltajes extremadamente altos sin fallas.
Velocidad de deriva de saturación
La velocidad promedio máxima que un portador puede alcanzar al aplicar un campo eléctrico a un material semiconductor. Cuando la intensidad del campo eléctrico aumenta hasta cierto punto, la velocidad del portador ya no aumentará con el aumento adicional del campo eléctrico, y la velocidad en este momento se denomina velocidad de deriva de saturación. El carburo de silicio tiene una alta velocidad de deriva de saturación, lo que favorece la realización de dispositivos electrónicos de alta velocidad. Juntos, estos parámetros determinan el rendimiento y la idoneidad de las láminas de carburo de silicio en una variedad de aplicaciones, especialmente en entornos de alta potencia, alta frecuencia y alta temperatura.
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