SiC सब्सट्रेट 4 इंच पी प्रकार 4H/6H-P n प्रकार 3C-N शून्य ग्रेड उत्पादन ग्रेड डमी ग्रेड

SiC सब्सट्रेट 4 इंच पी प्रकार 4H/6H-P एन प्रकार 3C-N शून्य ग्रेड उत्पादन ग्रेड डमी ग्रेड

पी-प्रकार के सीआईसी सब्सट्रेट का सार

पी प्रकार के सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सब्सट्रेट उन्नत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास में आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च शक्ति, उच्च आवृत्ति,और उच्च तापमान प्रदर्शनइस अध्ययन में पी-प्रकार के सीआईसी सब्सट्रेट के संरचनात्मक और विद्युत गुणों की जांच की गई है, जिसमें कठोर वातावरण में उपकरण की दक्षता बढ़ाने में उनकी भूमिका पर जोर दिया गया है।कठोर विशेषता तकनीकों के माध्यम से, जिसमें हॉल प्रभाव माप, रामन स्पेक्ट्रोस्कोपी और एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) शामिल हैं, हम उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता, वाहक गतिशीलता,और पी-प्रकार के SiC सब्सट्रेट की विद्युत चालकतानिष्कर्षों से पता चलता है कि पी-प्रकार के सीआईसी सब्सट्रेट एन प्रकार के समकक्षों की तुलना में कम दोष घनत्व और बेहतर डोपिंग एकरूपता प्रदर्शित करते हैं।उन्हें अगली पीढ़ी के पावर सेमीकंडक्टर उपकरणों के लिए आदर्श बना रहा हैइस अध्ययन का समापन पी-प्रकार के सीआईसी वृद्धि प्रक्रियाओं के अनुकूलन में अंतर्दृष्टि के साथ किया गया है, जो अंततः औद्योगिक और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में अधिक विश्वसनीय और कुशल उच्च-शक्ति उपकरणों का मार्ग प्रशस्त करता है।.

पी-प्रकार के SiC सब्सट्रेट के गुण

1.विद्युत गुण:

• डोपिंग प्रकार:पी-प्रकार (आमतौर पर एल्यूमीनियम (Al) या बोरॉन (B) जैसे तत्वों से युक्त)
• बैंडगैप:3.23 eV (4H-SiC के लिए) या 3.02 eV (6H-SiC के लिए), सिलिकॉन (1.12 eV) की तुलना में व्यापक, जो उच्च तापमान अनुप्रयोगों में बेहतर प्रदर्शन की अनुमति देता है।
• वाहक एकाग्रता:आम तौर पर$\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>}}$10^{15}1015तक$\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>}}$10^{19}1019सेमी${}^{<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>}}$^{-3}−3, डोपिंग स्तर के आधार पर।
• छेद गतिशीलताः20 से 100 सेमी2/वी·एस के बीच होता है, जो छेद के भारी प्रभावी द्रव्यमान के कारण इलेक्ट्रॉन गतिशीलता से कम है।
• प्रतिरोधःडोपिंग स्तर के आधार पर निम्न (डोपिंग एकाग्रता के आधार पर) से मध्यम उच्च तक होता है। उच्च डोपिंग स्तर प्रतिरोधकता को कम करते हैं।

2.थर्मल गुण:

• थर्मल चालकता:सीआईसी की ऊष्मा चालकता उच्च है, लगभग 3.7-4.9 W/cm·K (पॉलीटाइप और तापमान के आधार पर), जो सिलिकॉन (~ 1.5 W/cm·K) से बहुत अधिक है।यह उच्च शक्ति उपकरणों में प्रभावी गर्मी अपव्यय के लिए अनुमति देता है.
• उच्च पिघलने का बिंदुःलगभग 2700°C, जिससे यह उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

3.यांत्रिक गुण:

• कठोरता:सीआईसी सबसे कठिन सामग्री में से एक है, जिसकी मोहस कठोरता लगभग 9 है। यह इसे शारीरिक पहनने के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी बनाता है।
• यंग का मॉड्यूल:लगभग 410-450 जीपीए, जो मजबूत यांत्रिक कठोरता को दर्शाता है।
• फ्रैक्चर कठोरता:यद्यपि सीआईसी कठोर है, लेकिन यह कुछ हद तक भंगुर है, लगभग 3 एमपीए · एम के टूटने की कठोरता के साथ${}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">/</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">2</span></span>}}$^{1/2}आधा.

4.रासायनिक गुण:

• रासायनिक स्थिरता:सीआईसी रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और अधिकांश एसिड, क्षार और ऑक्सीकरण के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है। यह कठोर वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है।
• ऑक्सीकरण प्रतिरोध:SiC उच्च तापमान पर ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर एक सुरक्षात्मक सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) परत बनाता है, जो इसके ऑक्सीकरण प्रतिरोध को बढ़ाता है।

5.ऑप्टिकल गुण:

• पारदर्शिताःSiC सब्सट्रेट दृश्य प्रकाश में ऑप्टिक रूप से पारदर्शी नहीं होते हैं, लेकिन डोपिंग सांद्रता और मोटाई के आधार पर इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में पारदर्शी हो सकते हैं।

6.विकिरण कठोरता:

• सीआईसी विकिरण क्षति के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जो अंतरिक्ष और परमाणु अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद है।

7.सामान्य बहुप्रकारः

• इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले सबसे आम SiC पॉलीटाइप 4H-SiC और 6H-SiC हैं। ये पॉलीटाइप उनके स्टैकिंग अनुक्रम में भिन्न होते हैं, जो सामग्री के इलेक्ट्रॉनिक गुणों को प्रभावित करता है,जैसे वाहक गतिशीलता और बैंडगैप.

पी-प्रकार के SiC सब्सट्रेट की डाटा शीट

पी-प्रकार के सीआईसी सब्सट्रेट का अनुप्रयोग

1.पावर इलेक्ट्रॉनिक्स:

• उच्च वोल्टेज उपकरण:पी-प्रकार के सीआईसी सब्सट्रेट का उपयोग उच्च वोल्टेज, उच्च शक्ति और उच्च दक्षता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए पावर एमओएसएफईटी, शॉटकी डायोड और थाइरिस्टर्स में किया जाता है।ये उपकरण बिजली रूपांतरण प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण हैंइलेक्ट्रिक वाहनों, नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों (जैसे सौर इन्वर्टर) और औद्योगिक मोटर ड्राइव में शामिल हैं।
• दक्षता और विश्वसनीयता में वृद्धिःसीआईसी का व्यापक बैंडगैप उपकरणों को पारंपरिक सिलिकॉन आधारित उपकरणों की तुलना में उच्च तापमान, वोल्टेज और आवृत्तियों पर काम करने की अनुमति देता है,जिससे दक्षता में वृद्धि और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के आकार में कमी आती है.

2.आरएफ और माइक्रोवेव उपकरण:

• उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगःपी-प्रकार के सीआईसी सब्सट्रेट का उपयोग आरएफ (रेडियो फ्रीक्वेंसी) एम्पलीफायर, मिक्सर और ऑसिलेटर में विशेष रूप से संचार प्रणालियों, रडार प्रणालियों और उपग्रह संचार में किया जाता है।सीआईसी की उच्च थर्मल चालकता यह सुनिश्चित करती है कि ये उपकरण उच्च शक्ति संचालन के तहत भी प्रदर्शन बनाए रखें.
• 5जी प्रौद्योगिकीःउच्च आवृत्तियों और उच्च शक्ति घनत्व पर काम करने की क्षमता सीआईसी सब्सट्रेट को 5जी संचार बुनियादी ढांचे में उपकरणों के लिए आदर्श बनाती है।

3.एलईडी और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण:

• एलईडी सब्सट्रेट:पी प्रकार के सीआईसी का उपयोग एलईडी के उत्पादन के लिए सब्सट्रेट सामग्री के रूप में किया जाता है, विशेष रूप से नीले और हरे रंग के प्रकाश उत्सर्जन के लिए।इसकी थर्मल स्थिरता और नाइट्राइड आधारित अर्धचालकों (जैसे GaN) के साथ ग्रिट मैच इसे ऑटोमोबाइल प्रकाश व्यवस्था में उपयोग किए जाने वाले उच्च चमक वाले एलईडी के लिए उपयुक्त बनाते हैं, डिस्प्ले और सामान्य प्रकाश व्यवस्था।
• फोटोडेटेक्टर और सोलर सेल:उच्च तापमान और विकिरण के संपर्क जैसे चरम वातावरण का सामना करने की क्षमता के कारण सीआईसी सब्सट्रेट यूवी फोटोडटेक्टरों और उच्च दक्षता वाले सौर कोशिकाओं में नियोजित होते हैं।

4.उच्च तापमान इलेक्ट्रॉनिक्सः

• एयरोस्पेस और रक्षा:सीआईसी आधारित उपकरण जेट इंजन नियंत्रण प्रणालियों सहित एयरोस्पेस और रक्षा अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं,जहां घटकों को उच्च तापमान और अत्यधिक यांत्रिक तनाव के अधीन विश्वसनीय रूप से कार्य करना चाहिए.
• तेल और गैस अन्वेषणःसीआईसी उपकरणों का उपयोग डाउनहोल ड्रिलिंग और निगरानी प्रणालियों में किया जाता है, जहां तेल और गैस कुओं के कठोर वातावरण का सामना करने के लिए उच्च तापमान वाले इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता होती है।

5.ऑटोमोबाइल अनुप्रयोगः

• विद्युत वाहन (ईवी):पी-प्रकार के सीआईसी सब्सट्रेट इलेक्ट्रिक वाहन इन्वर्टर, चार्जर और ऑनबोर्ड पावर सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले कुशल पावर इलेक्ट्रॉनिक्स का उत्पादन करने में सक्षम हैं।ईवी में बेहतर रेंज और चार्जिंग गति में योगदान.
• हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक पावरट्रेन:उच्च दक्षता और तापीय प्रदर्शन के कारण SiC पावर डिवाइस ऑटोमोटिव पावरट्रेन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, जहां वजन को कम करना और ऊर्जा दक्षता में सुधार करना महत्वपूर्ण है।

6.औद्योगिक और नवीकरणीय ऊर्जाः

• सौर इन्वर्टर:सीआईसी सब्सट्रेट सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न सीसी ऊर्जा को एसी ऊर्जा में परिवर्तित करने वाले फोटोवोल्टिक प्रणालियों में अधिक कॉम्पैक्ट और कुशल इन्वर्टरों के विकास की अनुमति देते हैं।
• पवन ऊर्जा प्रणालीःपवन टरबाइनों में, सीआईसी उपकरणों का उपयोग बिजली रूपांतरण प्रणालियों की दक्षता बढ़ाने, ऊर्जा हानि को कम करने और समग्र प्रणाली विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए किया जाता है।

7.चिकित्सा उपकरण:

• चिकित्सा इमेजिंग और डायग्नोस्टिक उपकरण:सीआईसी आधारित उपकरणों का उपयोग उच्च आवृत्ति और उच्च शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक्स में इमेजिंग सिस्टम जैसे कि सीटी स्कैनर और एक्स-रे मशीनों के लिए किया जाता है, जहां विश्वसनीयता और थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण हैं।