სილიციუმის კარბიდი (SiC)არის მნიშვნელოვანი ფართო ზოლიანი ნახევარგამტარული მასალა, რომელიც ფართოდ გამოიყენება მაღალი სიმძლავრის და მაღალი სიხშირის ელექტრონულ მოწყობილობებში. ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე ძირითადი პარამეტრისილიციუმის კარბიდის ვაფლებიდა მათი დეტალური ახსნა:
გისოსების პარამეტრები:
დარწმუნდით, რომ სუბსტრატის გისოსების მუდმივი ემთხვევა გასაშენებელ ეპიტაქსიალურ ფენას დეფექტებისა და სტრესის შესამცირებლად.
მაგალითად, 4H-SiC-სა და 6H-SiC-ს აქვთ სხვადასხვა გისოსის მუდმივები, რაც გავლენას ახდენს მათი ეპიტაქსიური ფენის ხარისხზე და მოწყობილობის მუშაობაზე.
დაწყობის თანმიმდევრობა:
SiC შედგება სილიციუმის ატომებისა და ნახშირბადის ატომებისგან მაკრო მასშტაბით 1:1 თანაფარდობით, მაგრამ ატომური ფენების განლაგების თანმიმდევრობა განსხვავებულია, რაც ქმნის სხვადასხვა კრისტალურ სტრუქტურას.
გავრცელებული კრისტალური ფორმებია: 3C-SiC (კუბური სტრუქტურა), 4H-SiC (ექვსკუთხა სტრუქტურა) და 6H-SiC (ექვსკუთხა სტრუქტურა) და შესაბამისი დაწყობის თანმიმდევრობებია: ABC, ABCB, ABCACB და ა.შ. თითოეულ კრისტალურ ფორმას აქვს განსხვავებული ელექტრონული მახასიათებლები და ფიზიკური თვისებები, ამიტომ ბროლის სწორი ფორმის არჩევა გადამწყვეტია კონკრეტული აპლიკაციებისთვის.
Mohs სიმტკიცე: განსაზღვრავს სუბსტრატის სიმტკიცეს, რაც გავლენას ახდენს დამუშავების სიმარტივესა და აცვიათ წინააღმდეგობაზე.
სილიციუმის კარბიდს აქვს ძალიან მაღალი Mohs სიმტკიცე, ჩვეულებრივ 9-9,5-ს შორის, რაც მას ძალიან ხისტ მასალად აქცევს, რომელიც შესაფერისია აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ აცვიათ მაღალ წინააღმდეგობას.
სიმკვრივე: გავლენას ახდენს სუბსტრატის მექანიკურ სიმტკიცეზე და თერმულ თვისებებზე.
მაღალი სიმკვრივე ზოგადად ნიშნავს უკეთეს მექანიკურ სიმტკიცეს და თბოგამტარობას.
თერმული გაფართოების კოეფიციენტი: ეხება სუბსტრატის სიგრძის ან მოცულობის ზრდას თავდაპირველ სიგრძესთან ან მოცულობასთან შედარებით, როდესაც ტემპერატურა ცელსიუსის ერთი გრადუსით მოიმატებს.
ტემპერატურის ცვლილებების ქვეშ სუბსტრატსა და ეპიტაქსიალურ ფენას შორის მორგება გავლენას ახდენს მოწყობილობის თერმულ სტაბილურობაზე.
რეფრაქციული ინდექსი: ოპტიკური აპლიკაციებისთვის, გარდატეხის ინდექსი არის ძირითადი პარამეტრი ოპტოელექტრონული მოწყობილობების დიზაინში.
რეფრაქციულ ინდექსში განსხვავებები გავლენას ახდენს მასალაში სინათლის ტალღების სიჩქარესა და გზაზე.
დიელექტრიკული მუდმივი: გავლენას ახდენს მოწყობილობის ტევადობის მახასიათებლებზე.
დაბალი დიელექტრიკული მუდმივი ხელს უწყობს პარაზიტების ტევადობის შემცირებას და მოწყობილობის მუშაობის გაუმჯობესებას.
თბოგამტარობა:
კრიტიკულია მაღალი სიმძლავრის და მაღალი ტემპერატურის აპლიკაციებისთვის, რაც გავლენას ახდენს მოწყობილობის გაგრილების ეფექტურობაზე.
სილიციუმის კარბიდის მაღალი თერმული კონდუქტომეტრი მას კარგად ერგება მაღალი სიმძლავრის ელექტრო მოწყობილობებს, რადგან მას შეუძლია ეფექტურად გაატაროს სითბო მოწყობილობიდან.
დიაპაზონი:
ეხება ენერგიის განსხვავებას ვალენტურობის ზოლის ზედა და გამტარობის ზოლის ქვედა ნაწილში ნახევარგამტარულ მასალაში.
ფართო უფსკრული მასალები საჭიროებს უფრო მეტ ენერგიას ელექტრონების გადასვლის სტიმულირებისთვის, რაც სილიციუმის კარბიდს კარგად აქცევს მაღალი ტემპერატურისა და მაღალი გამოსხივების გარემოში.
დაშლის ელექტრული ველი:
ლიმიტური ძაბვა, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს ნახევარგამტარულ მასალას.
სილიციუმის კარბიდს აქვს ძალიან მაღალი დაშლის ელექტრული ველი, რაც საშუალებას აძლევს მას გაუძლოს უკიდურესად მაღალ ძაბვებს დაშლის გარეშე.
გაჯერების დრიფტის სიჩქარე:
მაქსიმალური საშუალო სიჩქარე, რომელსაც მატარებლებს შეუძლიათ მიაღწიონ გარკვეული ელექტრული ველის გამოყენების შემდეგ ნახევარგამტარულ მასალაში.
როდესაც ელექტრული ველის სიძლიერე იზრდება გარკვეულ დონეზე, გადამზიდავი სიჩქარე აღარ გაიზრდება ელექტრული ველის შემდგომი გაძლიერებით. სიჩქარეს ამ დროს ეწოდება გაჯერების დრიფტის სიჩქარე. SiC-ს აქვს მაღალი გაჯერების დრიფტის სიჩქარე, რაც სასარგებლოა მაღალსიჩქარიანი ელექტრონული მოწყობილობების რეალიზაციისთვის.
ეს პარამეტრები ერთად განსაზღვრავს ეფექტურობასა და გამოყენებადობასSiC ვაფლებისხვადასხვა აპლიკაციებში, განსაკუთრებით მაღალი სიმძლავრის, მაღალი სიხშირის და მაღალი ტემპერატურის გარემოში.
გამოქვეყნების დრო: ივლის-30-2024