SiC पिंड 4H प्रकार, व्यास 4 इंच x 6 इंच, मोटाई 5-10 मिमी, अनुसंधान/नकली ग्रेड
गुण
1. क्रिस्टल संरचना और अभिविन्यास
पॉलीटाइप: 4H (षट्कोणीय संरचना)
जाली स्थिरांक:
a = 3.073 Å
c = 10.053 Å
अभिविन्यास: आमतौर पर [0001] (सी-प्लेन), लेकिन अनुरोध पर [11\overline{2}0] (ए-प्लेन) जैसे अन्य अभिविन्यास भी उपलब्ध हैं।
2. भौतिक आयाम
व्यास:
मानक विकल्प: 4 इंच (100 मिमी) और 6 इंच (150 मिमी)
मोटाई:
यह 5-10 मिमी की रेंज में उपलब्ध है, जिसे उपयोग की आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है।
3. विद्युत गुणधर्म
डोपिंग प्रकार: आंतरिक (अर्ध-अरोधक), एन-प्रकार (नाइट्रोजन से डोप किया हुआ), या पी-प्रकार (एल्यूमीनियम या बोरॉन से डोप किया हुआ) में उपलब्ध है।
4. तापीय और यांत्रिक गुणधर्म
तापीय चालकता: कमरे के तापमान पर 3.5-4.9 W/cm·K, जो उत्कृष्ट ऊष्मा अपव्यय को सक्षम बनाती है।
कठोरता: मोह्स स्केल पर 9, जिससे SiC कठोरता में हीरे के बाद दूसरे स्थान पर आता है।
| पैरामीटर | विवरण | इकाई |
| विकास विधि | पीवीटी (भौतिक वाष्प परिवहन) | |
| व्यास | 50.8 ± 0.5 / 76.2 ± 0.5 / 100.0 ± 0.5 / 150 ± 0.5 | mm |
| पॉलीटाइप | 4H / 6H (50.8 मिमी), 4H (76.2 मिमी, 100.0 मिमी, 150 मिमी) | |
| सतह अभिविन्यास | 0.0˚ / 4.0˚ / 8.0˚ ± 0.5˚ (50.8 मिमी), 4.0˚ ± 0.5˚ (अन्य) | डिग्री |
| प्रकार | N- प्रकार | |
| मोटाई | 5-10 / 10-15 / >15 | mm |
| प्राथमिक समतल अभिविन्यास | (10-10) ± 5.0˚ | डिग्री |
| प्राथमिक समतल लंबाई | 15.9 ± 2.0 (50.8 मिमी), 22.0 ± 3.5 (76.2 मिमी), 32.5 ± 2.0 (100.0 मिमी), 47.5 ± 2.5 (150 मिमी) | mm |
| द्वितीयक समतल अभिविन्यास | अभिविन्यास से 90˚ वामावर्त ± 5.0˚ | डिग्री |
| द्वितीयक समतल लंबाई | 8.0 ± 2.0 (50.8 मिमी), 11.2 ± 2.0 (76.2 मिमी), 18.0 ± 2.0 (100.0 मिमी), कोई नहीं (150 मिमी) | mm |
| श्रेणी | अनुसंधान / डमी |
आवेदन
1. अनुसंधान एवं विकास
अनुसंधान-स्तरीय 4H-SiC पिंड SiC-आधारित उपकरण विकास पर केंद्रित शैक्षणिक और औद्योगिक प्रयोगशालाओं के लिए आदर्श है। इसकी उत्कृष्ट क्रिस्टलीय गुणवत्ता SiC के गुणों पर सटीक प्रयोग करने में सक्षम बनाती है, जैसे कि:
वाहक गतिशीलता अध्ययन।
दोष का पता लगाने और उसे कम करने की तकनीकें।
एपिटैक्सियल वृद्धि प्रक्रियाओं का अनुकूलन।
2. नकली सब्सट्रेट
डमी-ग्रेड पिंड का व्यापक रूप से परीक्षण, अंशांकन और प्रोटोटाइपिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। यह निम्नलिखित के लिए एक किफायती विकल्प है:
केमिकल वेपर डिपोजिशन (सीवीडी) या फिजिकल वेपर डिपोजिशन (पीवीडी) में प्रोसेस पैरामीटर कैलिब्रेशन।
विनिर्माण परिवेशों में नक़्क़ाशी और पॉलिशिंग प्रक्रियाओं का मूल्यांकन करना।
3. पावर इलेक्ट्रॉनिक्स
अपने व्यापक बैंडगैप और उच्च तापीय चालकता के कारण, 4H-SiC पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक आधारशिला है, जैसे कि:
उच्च वोल्टेज वाले MOSFETs।
शॉटकी बैरियर डायोड (एसबीडी)।
जंक्शन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (जेएफईटी)।
इसके अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रिक वाहन इनवर्टर, सोलर इनवर्टर और स्मार्ट ग्रिड शामिल हैं।
4. उच्च आवृत्ति उपकरण
इस पदार्थ की उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता और कम धारिता हानि इसे निम्नलिखित के लिए उपयुक्त बनाती है:
रेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) ट्रांजिस्टर।
5जी अवसंरचना सहित वायरलेस संचार प्रणाली।
एयरोस्पेस और रक्षा अनुप्रयोगों में रडार प्रणालियों की आवश्यकता होती है।
5. विकिरण-प्रतिरोधी प्रणालियाँ
4H-SiC की विकिरण क्षति के प्रति अंतर्निहित प्रतिरोधक क्षमता इसे कठोर वातावरणों में अपरिहार्य बनाती है, जैसे कि:
अंतरिक्ष अन्वेषण उपकरण।
परमाणु ऊर्जा संयंत्र निगरानी उपकरण।
सैन्य स्तर के इलेक्ट्रॉनिक्स।
6. उभरती प्रौद्योगिकियां
SiC तकनीक में प्रगति के साथ-साथ, इसके अनुप्रयोग विभिन्न क्षेत्रों में भी बढ़ते जा रहे हैं, जैसे कि:
फोटोनिक्स और क्वांटम कंप्यूटिंग अनुसंधान।
उच्च क्षमता वाले एलईडी और यूवी सेंसर का विकास।
वाइड-बैंडगैप सेमीकंडक्टर हेटरोस्ट्रक्चर में एकीकरण।
4H-SiC पिंड के लाभ
उच्च शुद्धता: अशुद्धियों और दोषों की संख्या को कम करने के लिए कठोर परिस्थितियों में निर्मित।
स्केलेबिलिटी: उद्योग-मानक और अनुसंधान-स्तरीय आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए यह 4-इंच और 6-इंच दोनों व्यास में उपलब्ध है।
बहुमुखी प्रतिभा: विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न प्रकार के डोपिंग और अभिविन्यासों के अनुकूल बनाया जा सकता है।
उत्कृष्ट प्रदर्शन: अत्यधिक कठिन परिचालन परिस्थितियों में भी बेहतर तापीय और यांत्रिक स्थिरता।
निष्कर्ष
अपनी असाधारण विशेषताओं और व्यापक अनुप्रयोगों के साथ, 4H-SiC पिंड अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सामग्री नवाचार में अग्रणी है। चाहे अकादमिक अनुसंधान, औद्योगिक प्रोटोटाइपिंग या उन्नत उपकरण निर्माण के लिए उपयोग किया जाए, ये पिंड प्रौद्योगिकी की सीमाओं को आगे बढ़ाने के लिए एक विश्वसनीय मंच प्रदान करते हैं। अनुकूलन योग्य आयामों, डोपिंग और अभिविन्यासों के साथ, 4H-SiC पिंड को अर्धचालक उद्योग की बढ़ती मांगों को पूरा करने के लिए तैयार किया गया है।
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