6 इंच सिलिकॉन कार्बाइड 4H-SiC सेमी-इंसुलेटिंग इनगॉट, डमी ग्रेड
गुण
1. भौतिक एवं संरचनात्मक गुण
●सामग्री का प्रकार: सिलिकॉन कार्बाइड (SiC)
●पॉलीटाइप: 4H-SiC, षट्कोणीय क्रिस्टल संरचना
●व्यास: 6 इंच (150 मिमी)
● मोटाई: विन्यास योग्य (डमी ग्रेड के लिए 5-15 मिमी सामान्य)
●क्रिस्टल ओरिएंटेशन:
oप्राइमरी: [0001] (सी-प्लेन)
oद्वितीयक विकल्प: अनुकूलित एपिटैक्सियल वृद्धि के लिए ऑफ-एक्सिस 4°
●प्राथमिक फ्लैट अभिविन्यास: (10-10) ± 5°
●द्वितीयक फ्लैट अभिविन्यास: प्राथमिक फ्लैट से 90° वामावर्त ± 5°
2. विद्युत गुण
●प्रतिरोधकता:
oअर्ध-इन्सुलेटिंग (>106^66 Ω·सेमी), परजीवी धारिता को न्यूनतम करने के लिए आदर्श।
●डोपिंग प्रकार:
oअनजाने में डोपिंग के परिणामस्वरूप विभिन्न परिचालन स्थितियों में उच्च विद्युत प्रतिरोधकता और स्थिरता होती है।
3. तापीय गुण
●तापीय चालकता: 3.5-4.9 W/cm·K, जो उच्च-शक्ति प्रणालियों में प्रभावी ऊष्मा अपव्यय को सक्षम बनाती है।
●थर्मल विस्तार गुणांक: 4.2×10−64.2 \times 10^{-6}4.2×10−6/K, उच्च तापमान प्रसंस्करण के दौरान आयामी स्थिरता सुनिश्चित करता है।
4. ऑप्टिकल गुण
●बैंडगैप: 3.26 eV का विस्तृत बैंडगैप, जो उच्च वोल्टेज और तापमान के तहत संचालन की अनुमति देता है।
●पारदर्शिता: यूवी और दृश्य तरंगदैर्ध्य के लिए उच्च पारदर्शिता, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक परीक्षण के लिए उपयोगी।
5. यांत्रिक गुण
●कठोरता: मोहस स्केल 9, हीरे के बाद दूसरे स्थान पर, प्रसंस्करण के दौरान स्थायित्व सुनिश्चित करता है।
●दोष घनत्व:
oन्यूनतम मैक्रो दोषों के लिए नियंत्रित, डमी-ग्रेड अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त गुणवत्ता सुनिश्चित करना।
●समतलता: विचलन के साथ एकरूपता
| पैरामीटर | विवरण | इकाई |
| श्रेणी | डमी ग्रेड | |
| व्यास | 150.0 ± 0.5 | mm |
| वेफर ओरिएंटेशन | अक्ष पर: <0001> ± 0.5° | डिग्री |
| विद्युत प्रतिरोधकता | > 1ई5 | Ω·सेमी |
| प्राथमिक फ्लैट अभिविन्यास | {10-10} ± 5.0° | डिग्री |
| प्राथमिक फ्लैट लंबाई | निशान | |
| दरारें (उच्च तीव्रता प्रकाश निरीक्षण) | रेडियल में < 3 मिमी | mm |
| हेक्स प्लेट्स (उच्च-तीव्रता प्रकाश निरीक्षण) | संचयी क्षेत्र ≤ 5% | % |
| पॉलीटाइप क्षेत्र (उच्च-तीव्रता प्रकाश निरीक्षण) | संचयी क्षेत्र ≤ 10% | % |
| माइक्रोपाइप घनत्व | < 50 | सेमी−2^-2−2 |
| किनारा छिलना | 3 की अनुमति है, प्रत्येक ≤ 3 मिमी | mm |
| टिप्पणी | स्लाइसिंग वेफर मोटाई < 1 मिमी, > 70% (दो सिरों को छोड़कर) उपरोक्त आवश्यकताओं को पूरा करती है |
अनुप्रयोग
1. प्रोटोटाइपिंग और अनुसंधान
डमी-ग्रेड 6-इंच 4H-SiC पिंड प्रोटोटाइपिंग और अनुसंधान के लिए एक आदर्श सामग्री है, जो निर्माताओं और प्रयोगशालाओं को यह करने की अनुमति देता है:
●रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) या भौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी) में परीक्षण प्रक्रिया पैरामीटर।
●एचिंग, पॉलिशिंग और वेफर स्लाइसिंग तकनीकों को विकसित और परिष्कृत करना।
●उत्पादन-ग्रेड सामग्री में परिवर्तन से पहले नए उपकरण डिज़ाइनों का अन्वेषण करें।
2. डिवाइस अंशांकन और परीक्षण
अर्द्ध-इन्सुलेटिंग गुण इस पिंड को निम्नलिखित के लिए अमूल्य बनाते हैं:
●उच्च-शक्ति और उच्च-आवृत्ति उपकरणों के विद्युत गुणों का मूल्यांकन और अंशांकन करना।
●परीक्षण वातावरण में MOSFETs, IGBTs, या डायोड के लिए परिचालन स्थितियों का अनुकरण करना।
● प्रारंभिक चरण के विकास के दौरान उच्च शुद्धता वाले सबस्ट्रेट्स के लिए लागत प्रभावी विकल्प के रूप में कार्य करना।
3. पावर इलेक्ट्रॉनिक्स
4H-SiC की उच्च तापीय चालकता और विस्तृत बैंडगैप विशेषताएं विद्युत इलेक्ट्रॉनिक्स में कुशल संचालन को सक्षम बनाती हैं, जिनमें शामिल हैं:
●उच्च वोल्टेज बिजली की आपूर्ति.
●इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) इन्वर्टर।
● नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियाँ, जैसे सौर इनवर्टर और पवन टर्बाइन।
4. रेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) अनुप्रयोग
4H-SiC की कम परावैद्युत क्षति और उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता इसे निम्न के लिए उपयुक्त बनाती है:
●संचार बुनियादी ढांचे में आरएफ एम्पलीफायर और ट्रांजिस्टर।
●एयरोस्पेस और रक्षा अनुप्रयोगों के लिए उच्च आवृत्ति रडार प्रणाली।
●उभरती 5G प्रौद्योगिकियों के लिए वायरलेस नेटवर्क घटक।
5. विकिरण प्रतिरोधी उपकरण
विकिरण-प्रेरित दोषों के प्रति अपने अंतर्निहित प्रतिरोध के कारण, अर्ध-इन्सुलेटिंग 4H-SiC निम्न के लिए आदर्श है:
●अंतरिक्ष अन्वेषण उपकरण, जिसमें उपग्रह इलेक्ट्रॉनिक्स और विद्युत प्रणालियाँ शामिल हैं।
●परमाणु निगरानी और नियंत्रण के लिए विकिरण-कठोर इलेक्ट्रॉनिक्स।
●रक्षा अनुप्रयोग जिन्हें चरम वातावरण में मजबूती की आवश्यकता होती है।
6. ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स
4H-SiC की ऑप्टिकल पारदर्शिता और विस्तृत बैंडगैप इसके उपयोग को निम्नलिखित में सक्षम बनाता है:
●यूवी फोटोडिटेक्टर और उच्च शक्ति एलईडी।
●ऑप्टिकल कोटिंग्स और सतह उपचार का परीक्षण।
●उन्नत सेंसरों के लिए ऑप्टिकल घटकों का प्रोटोटाइप बनाना।
डमी-ग्रेड सामग्री के लाभ
लागत क्षमता:
डमी ग्रेड अनुसंधान या उत्पादन-ग्रेड सामग्रियों का अधिक किफायती विकल्प है, जो इसे नियमित परीक्षण और प्रक्रिया परिशोधन के लिए आदर्श बनाता है।
अनुकूलनशीलता:
विन्यास योग्य आयाम और क्रिस्टल अभिविन्यास अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ संगतता सुनिश्चित करते हैं।
मापनीयता:
6 इंच का व्यास उद्योग मानकों के अनुरूप है, जिससे उत्पादन-स्तर की प्रक्रियाओं में निर्बाध विस्तार संभव हो पाता है।
मजबूती:
उच्च यांत्रिक शक्ति और तापीय स्थिरता, पिंड को विभिन्न प्रयोगात्मक स्थितियों के तहत टिकाऊ और विश्वसनीय बनाती है।
बहुमुखी प्रतिभा:
ऊर्जा प्रणालियों से लेकर संचार और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स तक कई उद्योगों के लिए उपयुक्त।
निष्कर्ष
6 इंच का सिलिकॉन कार्बाइड (4H-SiC) सेमी-इंसुलेटिंग इनगॉट, डमी ग्रेड, अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी क्षेत्रों में अनुसंधान, प्रोटोटाइपिंग और परीक्षण के लिए एक विश्वसनीय और बहुमुखी मंच प्रदान करता है। इसकी असाधारण थर्मल, इलेक्ट्रिकल और मैकेनिकल गुण, किफ़ायती और अनुकूलनीयता के साथ मिलकर इसे शिक्षा और उद्योग दोनों के लिए एक अपरिहार्य सामग्री बनाते हैं। पावर इलेक्ट्रॉनिक्स से लेकर आरएफ सिस्टम और विकिरण-कठोर उपकरणों तक, यह इनगॉट विकास के हर चरण में नवाचार का समर्थन करता है।
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