4H/6H पी-टाइप सीसी वेफर 4 इंच 6 इंच Z ग्रेड पी ग्रेड डी ग्रेड ऑफ एक्सिसः 2.0°-4.0°पी-टाइप डोपिंग की ओर

4H/6H पी-टाइप सीसी वेफर का सार

4H और 6H पी प्रकार के सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) वेफर्स उन्नत अर्धचालक उपकरणों में महत्वपूर्ण सामग्री हैं, विशेष रूप से उच्च शक्ति और उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए।उच्च ताप चालकता, और उत्कृष्ट टूटने क्षेत्र की ताकत इसे कठोर वातावरण में संचालन के लिए आदर्श बनाते हैं जहां पारंपरिक सिलिकॉन आधारित उपकरण विफल हो सकते हैं।एल्यूमीनियम या बोरॉन जैसे तत्वों के माध्यम से प्राप्त, सकारात्मक आवेश वाहक (छेद) पेश करता है, जिससे डायोड, ट्रांजिस्टर और थाइरिस्टोर जैसे बिजली उपकरणों का निर्माण संभव हो जाता है।

4H-SiC पॉलीटाइप को इसकी बेहतर इलेक्ट्रॉन गतिशीलता के लिए पसंद किया जाता है, जिससे यह उच्च दक्षता, उच्च आवृत्ति उपकरणों के लिए उपयुक्त हो जाता है,जबकि 6H-SiC का उपयोग उन अनुप्रयोगों में होता है जहां उच्च संतृप्ति गति आवश्यक होती हैदोनों पॉलीटाइप असाधारण थर्मल स्थिरता और रासायनिक प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं, जिससे उपकरण उच्च तापमान और उच्च वोल्टेज जैसी चरम परिस्थितियों में विश्वसनीय रूप से काम कर सकते हैं।

इन वेफर्स का उपयोग इलेक्ट्रिक वाहनों, नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों और दूरसंचार सहित उद्योगों में ऊर्जा दक्षता बढ़ाने, डिवाइस आकार को कम करने और प्रदर्शन में सुधार के लिए किया जाता है।चूंकि मजबूत और कुशल इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों की मांग लगातार बढ़ रही है, 4एच/6एच पी प्रकार के सीआईसी वेफर्स आधुनिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स की प्रगति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

4H/6H पी-टाइप सीसी वेफर के गुण

4H/6H पी प्रकार के सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) वेफर्स के गुण उच्च शक्ति और उच्च आवृत्ति वाले अर्धचालक उपकरणों में उनकी प्रभावशीलता में योगदान करते हैं। यहाँ प्रमुख गुण हैंः

1.क्रिस्टल संरचना (पॉलीटाइप)

• 4H-SiC: चार परतों की पुनरावृत्ति इकाई के साथ एक हेक्सागोनल क्रिस्टल संरचना की विशेषता है। यह 6H-SiC की तुलना में उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता (~ 950 cm2/V·s) प्रदान करता है,इसे उच्च आवृत्ति और उच्च दक्षता वाले उपकरणों के लिए आदर्श बनाता है.
• 6H-SiC: यह भी हेक्सागोनल है लेकिन इसमें छह परत की दोहराव इकाई है। इसमें इलेक्ट्रॉन गतिशीलता (~ 370 सेमी 2 / वी · एस) थोड़ी कम है लेकिन संतृप्ति गति अधिक है, जो कुछ उच्च गति अनुप्रयोगों में उपयोगी है।

2.पी-प्रकार डोपिंग

• पी-प्रकार के डोपिंग को एल्युमिनियम या बोरॉन जैसे तत्वों को पेश करके प्राप्त किया जाता है। यह प्रक्रिया सकारात्मक आवेश वाहक (छेद) बनाती है, जिससे पी-प्रकार के अर्धचालक उपकरणों का निर्माण संभव होता है।
• डोपिंग स्तर को विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित करते हुए, वेफर के विद्युत गुणों को अनुकूलित करने के लिए नियंत्रित किया जा सकता है।

3.वाइड बैंडगैप (3.23 eV 4H-SiC और 3.0 eV 6H-SiC के लिए)

• सीआईसी के व्यापक बैंडगैप से उपकरणों को पारंपरिक सिलिकॉन वेफर्स की तुलना में बहुत अधिक तापमान, वोल्टेज और आवृत्तियों पर काम करने की अनुमति मिलती है, जिससे थर्मल स्थिरता और ऊर्जा दक्षता बढ़ जाती है।

4.उच्च ताप चालकता (3.7 W/cm·K)

• सीआईसी की उच्च ऊष्मा चालकता कुशल गर्मी अपव्यय को सक्षम करती है, जिससे ये वेफर्स उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए आदर्श होते हैं जहां गर्मी प्रबंधन महत्वपूर्ण होता है।

5.उच्च विखंडन विद्युत क्षेत्र (2.8-3 एमवी/सेमी)

• 4 एच/6 एच सीआईसी वेफर्स में एक उच्च टूटने वाला विद्युत क्षेत्र होता है, जिससे वे टूटने के बिना उच्च वोल्टेज को संभाल सकते हैं, जो पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए महत्वपूर्ण है।

6.यांत्रिक कठोरता

• सीआईसी एक अत्यंत कठोर सामग्री (मोह की कठोरता 9.5) है, जो उत्कृष्ट यांत्रिक स्थिरता और पहनने के प्रतिरोध प्रदान करती है, जो कठोर वातावरण में दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए फायदेमंद है।

7.रासायनिक स्थिरता

• सीआईसी रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और ऑक्सीकरण और संक्षारण के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है, जो इसे आक्रामक वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है, जैसे कि ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों में।

8.कम दोष घनत्व

• उन्नत विनिर्माण तकनीकों ने 4H/6H SiC वेफर्स में दोष घनत्व को कम किया है,जो विकृति और माइक्रोपाइप जैसे क्रिस्टल दोषों को कम करके इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार करता है.

9.उच्च संतृप्ति गति

• 6H-SiC में एक उच्च इलेक्ट्रॉन संतृप्ति वेग है, जो इसे उच्च गति वाले उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाता है, हालांकि 4H-SiC को इसकी बेहतर इलेक्ट्रॉन गतिशीलता के कारण अधिकांश उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयोग किया जाता है.

10.उच्च तापमान के साथ संगतता

• 4 एच और 6 एच पी प्रकार के दोनों सीआईसी वेफर्स 300 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान पर काम कर सकते हैं, जो सिलिकॉन की सीमाओं से बहुत आगे है, जिससे वे उच्च तापमान इलेक्ट्रॉनिक्स में अपरिहार्य हैं।

4H/6H पी-टाइप सीसी वेफर के अनुप्रयोग

ये गुण 4H/6H पी-प्रकार के SiC वेफर्स को ऐसे अनुप्रयोगों में आवश्यक बनाते हैं जिनमें मजबूत, उच्च दक्षता वाले पावर इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता होती है, जैसे कि इलेक्ट्रिक वाहन, नवीकरणीय ऊर्जा प्रणाली,और औद्योगिक मोटर ड्राइव, जहां उच्च शक्ति घनत्व, उच्च आवृत्ति और विश्वसनीयता की मांग सर्वोपरि है।

1. विद्युत इलेक्ट्रॉनिक उपकरण:
   4H/6H पी-टाइप सीआईसी वेफर्स का उपयोग आमतौर पर पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे डायोड, एमओएसएफईटी और आईजीबीटी के निर्माण के लिए किया जाता है।और तेज स्विचिंग गति, जिससे इनका व्यापक रूप से शक्ति रूपांतरण, इन्वर्टर, शक्ति विनियमन और मोटर ड्राइव में उपयोग किया जाता है।

2. उच्च तापमान इलेक्ट्रॉनिक उपकरण:
   सीआईसी वेफर्स उच्च तापमान पर स्थिर इलेक्ट्रॉनिक प्रदर्शन बनाए रखते हैं, जो उन्हें उच्च तापमान वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है, जैसे एयरोस्पेस, ऑटोमोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स,और औद्योगिक नियंत्रण उपकरण.

3. उच्च आवृत्ति उपकरण:
   उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता और SiC सामग्री के कम इलेक्ट्रॉन वाहक जीवनकाल के कारण, 4H/6H पी-टाइप SiC वेफर्स उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए बहुत उपयुक्त हैं, जैसे कि आरएफ एम्पलीफायर,माइक्रोवेव उपकरण, और 5जी संचार प्रणाली।

4. नई ऊर्जा वाहन:
   इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) और हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहनों (एचईवी) में, इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम, ऑनबोर्ड चार्जर,और दक्षता में सुधार और गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए डीसी-डीसी कन्वर्टर्स.

5. नवीकरणीय ऊर्जा:
   सीआईसी बिजली उपकरणों का उपयोग सौर ऊर्जा उत्पादन, पवन ऊर्जा और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में व्यापक रूप से किया जाता है, जो ऊर्जा रूपांतरण दक्षता और प्रणाली स्थिरता को बढ़ाने में मदद करता है।

6. उच्च वोल्टेज उपकरण:
   सीआईसी सामग्री की उच्च टूटने वाले वोल्टेज की विशेषताएं इसे उच्च वोल्टेज पावर ट्रांसमिशन और वितरण प्रणालियों में उपयोग के लिए बहुत उपयुक्त बनाती हैं।जैसे उच्च वोल्टेज स्विच और सर्किट ब्रेकर.

7. चिकित्सा उपकरण:
   कुछ चिकित्सा अनुप्रयोगों में, जैसे कि एक्स-रे मशीन और अन्य उच्च ऊर्जा वाले उपकरण, उच्च वोल्टेज प्रतिरोध और उच्च दक्षता के लिए SiC उपकरणों को अपनाया जाता है।

ये अनुप्रयोग 4H/6H SiC सामग्री की श्रेष्ठ विशेषताओं का पूर्ण लाभ उठाते हैं, जैसे कि उच्च ताप चालकता, उच्च विखंडन क्षेत्र शक्ति, और व्यापक बैंडगैप,उन्हें चरम परिस्थितियों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाना.

4H/6H पी-टाइप सीसी वेफर की असली तस्वीरें

प्रश्न और उत्तर

प्रश्न:4H-SiC और 6H-SiC में क्या अंतर है?

A:अन्य सभी SiC पॉलीटाइप जिंक-मिश्रण और वर्टज़िट बंधन का मिश्रण हैं। 4H-SiC में ABCB के स्टैकिंग अनुक्रम के साथ घन और हेक्सागोनल बंधन की समान संख्या होती है।6H-SiC को तीन में से दो घन बंधन और एक तिहाई ABCACB के एक स्टैकिंग अनुक्रम के साथ हेक्सागोनल बंधन से बना है