6 pol. Lingote semi-isolante de carboneto de silício 4H-SiC, grau fictício
Propriedades
1. Propriedades Físicas e Estruturais
●Tipo de Material: Carboneto de Silício (SiC)
●Politipo: 4H-SiC, estrutura cristalina hexagonal
●Diâmetro: 6 polegadas (150 mm)
●Espessura: Configurável (5-15 mm típico para classe simulada)
●Orientação do Cristal:
oPrimário: [0001] (plano C)
oOpções secundárias: Fora do eixo 4° para crescimento epitaxial otimizado
●Orientação plana primária: (10-10) ± 5°
●Orientação plana secundária: 90° no sentido anti-horário a partir da plana primária ± 5°
2. Propriedades Elétricas
●Resistividade:
oSemiisolante (>106^66 Ω·cm), ideal para minimizar a capacitância parasita.
●Tipo de dopagem:
o Dopado involuntariamente, resultando em alta resistividade elétrica e estabilidade sob diversas condições de operação.
3. Propriedades Térmicas
●Condutividade Térmica: 3,5-4,9 W/cm·K, permitindo dissipação eficaz de calor em sistemas de alta potência.
●Coeficiente de Expansão Térmica: 4,2×10−64,2 \times 10^{-6}4,2×10−6/K, garantindo estabilidade dimensional durante processamento em alta temperatura.
4. Propriedades ópticas
●Bandgap: Amplo bandgap de 3,26 eV, permitindo operação sob altas tensões e temperaturas.
●Transparência: Alta transparência para comprimentos de onda UV e visíveis, útil para testes optoeletrônicos.
5. Propriedades Mecânicas
●Dureza: Escala Mohs 9, perdendo apenas para o diamante, garantindo durabilidade durante o processamento.
● Densidade de defeitos:
oControlado para defeitos macro mínimos, garantindo qualidade suficiente para aplicações de nível fictício.
●Planicidade: Uniformidade com desvios
Parâmetro | Detalhes | Unidade |
Nota | Nota fictícia | |
Diâmetro | 150,0±0,5 | mm |
Orientação de wafer | No eixo: <0001> ± 0,5° | grau |
Resistividade Elétrica | >1E5 | Ω·cm |
Orientação Plana Primária | {10-10} ± 5,0° | grau |
Comprimento plano primário | Entalhe | |
Rachaduras (inspeção com luz de alta intensidade) | < 3 mm em radial | mm |
Placas hexagonais (inspeção de luz de alta intensidade) | Área acumulada ≤ 5% | % |
Áreas Politípicas (Inspeção de Luz de Alta Intensidade) | Área acumulada ≤ 10% | % |
Densidade do Microtubo | <50 | cm−2^-2−2 |
Lascas de borda | 3 permitidos, cada um ≤ 3 mm | mm |
Observação | Espessura do wafer de corte < 1 mm, > 70% (excluindo duas extremidades) atende aos requisitos acima |
Aplicativos
1. Prototipagem e Pesquisa
O lingote 4H-SiC de 6 polegadas de qualidade simulada é um material ideal para prototipagem e pesquisa, permitindo que fabricantes e laboratórios:
●Teste os parâmetros do processo em Deposição Química de Vapor (CVD) ou Deposição Física de Vapor (PVD).
●Desenvolver e aperfeiçoar técnicas de gravação, polimento e corte de wafer.
●Explore novos designs de dispositivos antes de fazer a transição para materiais de produção.
2. Calibração e teste de dispositivos
As propriedades semi-isolantes tornam este lingote inestimável para:
●Avaliar e calibrar as propriedades elétricas de dispositivos de alta potência e alta frequência.
●Simulação de condições operacionais para MOSFETs, IGBTs ou diodos em ambientes de teste.
●Servir como um substituto econômico para substratos de alta pureza durante o estágio inicial de desenvolvimento.
3. Eletrônica de Potência
A alta condutividade térmica e as amplas características de bandgap do 4H-SiC permitem uma operação eficiente em eletrônica de potência, incluindo:
●Fontes de alimentação de alta tensão.
●Inversores de veículos elétricos (EV).
●Sistemas de energia renovável, como inversores solares e turbinas eólicas.
4. Aplicações de radiofrequência (RF)
As baixas perdas dielétricas e a alta mobilidade eletrônica do 4H-SiC o tornam adequado para:
●Amplificadores e transistores de RF em infraestrutura de comunicação.
●Sistemas de radar de alta frequência para aplicações aeroespaciais e de defesa.
●Componentes de rede sem fio para tecnologias 5G emergentes.
5. Dispositivos resistentes à radiação
Devido à sua resistência inerente a defeitos induzidos por radiação, o 4H-SiC semi-isolante é ideal para:
●Equipamentos de exploração espacial, incluindo sistemas eletrônicos de satélite e sistemas de energia.
●Eletrônica resistente à radiação para monitoramento e controle nuclear.
●Aplicações de defesa que exigem robustez em ambientes extremos.
6. Optoeletrônica
A transparência óptica e o amplo bandgap do 4H-SiC permitem seu uso em:
●Fotodetectores UV e LEDs de alta potência.
●Testes de revestimentos ópticos e tratamentos de superfície.
●Prototipagem de componentes ópticos para sensores avançados.
Vantagens do material de qualidade fictícia
Eficiência de custos:
A classe simulada é uma alternativa mais acessível aos materiais de pesquisa ou produção, tornando-a ideal para testes de rotina e refinamento de processos.
Personalização:
Dimensões configuráveis e orientações de cristal garantem compatibilidade com uma ampla gama de aplicações.
Escalabilidade:
O diâmetro de 6 polegadas está alinhado com os padrões da indústria, permitindo um dimensionamento contínuo para processos de nível de produção.
Robustez:
A alta resistência mecânica e a estabilidade térmica tornam o lingote durável e confiável sob diversas condições experimentais.
Versatilidade:
Adequado para vários setores, desde sistemas de energia até comunicações e optoeletrônica.
Conclusão
O lingote semi-isolante de carboneto de silício (4H-SiC) de 6 polegadas, classe simulada, oferece uma plataforma confiável e versátil para pesquisa, prototipagem e testes em setores de tecnologia de ponta. Suas excepcionais propriedades térmicas, elétricas e mecânicas, combinadas com acessibilidade e personalização, tornam-no um material indispensável tanto para a academia quanto para a indústria. Da eletrônica de potência aos sistemas de RF e dispositivos resistentes à radiação, esse lingote apoia a inovação em todas as fases do desenvolvimento.
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