सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट को अर्ध-अरोधक और चालक प्रकार में विभाजित किया गया है। वर्तमान में, अर्ध-अरोधक सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट उत्पादों का मुख्य विनिर्देश 4 इंच है। चालक सिलिकॉन कार्बाइड बाजार में, वर्तमान मुख्य सब्सट्रेट उत्पाद विनिर्देश 6 इंच है।
आरएफ क्षेत्र में इसके अनुप्रयोगों के कारण, अर्ध-अछूते SiC सब्सट्रेट और एपिटैक्सियल सामग्री अमेरिकी वाणिज्य विभाग के निर्यात नियंत्रण के अधीन हैं। सब्सट्रेट के रूप में अर्ध-अछूता SiC, GaN हेट्रोएपिटैक्सी के लिए पसंदीदा सामग्री है और माइक्रोवेव क्षेत्र में इसके महत्वपूर्ण अनुप्रयोग की संभावनाएं हैं। नीलम (14%) और सिलिकॉन (16.9%) के क्रिस्टल बेमेल की तुलना में, SiC और GaN सामग्रियों का क्रिस्टल बेमेल केवल 3.4% है। SiC की अति उच्च तापीय चालकता के साथ, इससे निर्मित उच्च ऊर्जा दक्षता वाले LED और GaN उच्च आवृत्ति और उच्च शक्ति वाले माइक्रोवेव उपकरणों को रडार, उच्च शक्ति वाले माइक्रोवेव उपकरण और 5G संचार प्रणालियों में बहुत लाभ मिलता है।
अर्ध-अरोधित SiC सब्सट्रेट का अनुसंधान और विकास हमेशा से SiC एकल क्रिस्टल सब्सट्रेट के अनुसंधान और विकास का मुख्य केंद्र रहा है। अर्ध-अरोधित SiC सामग्री विकसित करने में दो मुख्य कठिनाइयाँ हैं:
1) ग्रेफाइट क्रूसिबल, थर्मल इन्सुलेशन सोखने और पाउडर में डोपिंग द्वारा उत्पन्न एन दाता अशुद्धियों को कम करना;
2) क्रिस्टल की गुणवत्ता और विद्युत गुणों को सुनिश्चित करते हुए, विद्युत गतिविधि के साथ अवशिष्ट उथले स्तर की अशुद्धियों की भरपाई के लिए एक गहरे स्तर का केंद्र पेश किया जाता है।
वर्तमान में, अर्ध-अरोधित SiC उत्पादन क्षमता वाले निर्माताओं में मुख्य रूप से SICC कंपनी, Semisic Crystal कंपनी, Tanke Blue कंपनी और Hebei Synlight Crystal कंपनी लिमिटेड शामिल हैं।
नाइट्रोजन गैस को वृद्धि वातावरण में प्रवाहित करके चालक SiC क्रिस्टल प्राप्त किया जाता है। चालक सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट का उपयोग मुख्य रूप से विद्युत उपकरणों के निर्माण में किया जाता है। उच्च वोल्टेज, उच्च धारा, उच्च तापमान, उच्च आवृत्ति, कम हानि और अन्य अद्वितीय गुणों वाले सिलिकॉन कार्बाइड विद्युत उपकरण, सिलिकॉन आधारित विद्युत उपकरणों की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता में काफी सुधार करेंगे और कुशल ऊर्जा रूपांतरण के क्षेत्र पर इसका महत्वपूर्ण और दूरगामी प्रभाव पड़ेगा। इसके मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र इलेक्ट्रिक वाहन/चार्जिंग पैड, फोटोवोल्टिक नई ऊर्जा, रेल परिवहन, स्मार्ट ग्रिड आदि हैं। चूंकि चालक उत्पादों के मुख्य उत्पादक इलेक्ट्रिक वाहन, फोटोवोल्टिक और अन्य क्षेत्रों में विद्युत उपकरण हैं, इसलिए इसके अनुप्रयोग की संभावनाएं व्यापक हैं और निर्माताओं की संख्या भी अधिक है।
सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल प्रकार: सर्वोत्तम 4H क्रिस्टलीय सिलिकॉन कार्बाइड की विशिष्ट संरचना को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एक है घनाकार सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल प्रकार की स्फेलेराइट संरचना, जिसे 3C-SiC या β-SiC के नाम से जाना जाता है, और दूसरी है षट्कोणीय या हीराकार संरचना वाली बड़ी आवर्त संरचना, जो 6H-SiC, 4H-SiC, 15R-SiC आदि की विशिष्ट है, जिन्हें सामूहिक रूप से α-SiC के नाम से जाना जाता है। 3C-SiC में उपकरणों के निर्माण में उच्च प्रतिरोधकता का लाभ है। हालांकि, Si और SiC के जाली स्थिरांक और तापीय विस्तार गुणांकों के बीच उच्च बेमेल के कारण 3C-SiC एपिटैक्सियल परत में बड़ी संख्या में दोष उत्पन्न हो सकते हैं। 4H-SiC में MOSFETs के निर्माण में अपार संभावनाएं हैं, क्योंकि इसकी क्रिस्टल वृद्धि और एपिटैक्सियल परत वृद्धि प्रक्रियाएं अधिक उत्कृष्ट हैं, और इलेक्ट्रॉन गतिशीलता के मामले में, 4H-SiC, 3C-SiC और 6H-SiC से अधिक है, जो 4H-SiC MOSFETs के लिए बेहतर माइक्रोवेव विशेषताएँ प्रदान करती है।
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पोस्ट करने का समय: 16 जुलाई 2024