4H/6H P-Type sic wafer 4inch 6inch Z grade P grade D grade Off axis: 2.0°-4.0°towards P-type doping

4H/6H Resumo da bolacha sic do tipo P

As placas de carburo de silício (SiC) de tipo 4H e 6H P são materiais críticos em dispositivos de semicondutores avançados, especialmente para aplicações de alta potência e alta frequência.Alta condutividade térmica, e excelente resistência do campo de degradação tornam-no ideal para operações em ambientes adversos onde os dispositivos tradicionais à base de silício podem falhar.Obtido através de elementos como alumínio ou boro, introduz portadores de carga positiva (buracos), permitindo a fabricação de dispositivos de potência, como diodos, transistores e tiristores.

O politipo 4H-SiC é favorecido pela sua mobilidade eletrônica superior, tornando-o adequado para dispositivos de alta eficiência e alta frequência,enquanto o 6H-SiC encontra uso em aplicações em que a alta velocidade de saturação é essencialAmbos os politipos apresentam uma estabilidade térmica e resistência química excepcionais, permitindo que os dispositivos funcionem de forma fiável em condições extremas, como altas temperaturas e altas tensões.

Essas placas são usadas em todas as indústrias, incluindo veículos elétricos, sistemas de energia renovável e telecomunicações, para melhorar a eficiência energética, reduzir o tamanho do dispositivo e melhorar o desempenho.À medida que a procura de sistemas electrónicos robustos e eficientes continua a crescer, as wafers de SiC do tipo 4H/6H P desempenham um papel fundamental no avanço da eletrônica de potência moderna.

4H/6H Propriedades da bolacha sic do tipo P

As propriedades das wafers de carburo de silício (SiC) do tipo 4H/6H P contribuem para sua eficácia em dispositivos semicondutores de alta potência e alta frequência.

1.Estrutura cristalina (politipos)

• 4H-SiC: Caracterizado por uma estrutura cristalina hexagonal com uma unidade de repetição de quatro camadas.tornando-o ideal para dispositivos de alta frequência e alta eficiência.
• 6H-SiC: Também hexagonal, mas com uma unidade de repetição de seis camadas.

2.Doping do tipo P

• O doping do tipo P é alcançado através da introdução de elementos como alumínio ou boro.
• O nível de dopagem pode ser controlado para adaptar as propriedades elétricas da bolacha, otimizando-a para aplicações específicas.

3.Largo intervalo de banda (3,23 eV para 4H-SiC e 3,0 eV para 6H-SiC)

• O amplo intervalo de banda do SiC permite que os dispositivos operem a temperaturas, tensões e frequências muito mais altas em comparação com as tradicionais bolhas de silício, melhorando a estabilidade térmica e a eficiência energética.

4.Alta condutividade térmica (3,7 W/cm·K)

• A alta condutividade térmica do SiC permite uma dissipação de calor eficiente, tornando essas placas ideais para aplicações de alta potência onde a gestão de calor é crítica.

5.Campo elétrico de alta degradação (2,8 a 3 MV/cm)

• As placas de SiC 4H/6H apresentam um campo elétrico de alta quebra, permitindo-lhes lidar com altas tensões sem quebra, o que é crucial para a eletrônica de potência.

6.Dureza mecânica

• O SiC é um material extremamente duro (dureza de Mohs de 9,5), oferecendo excelente estabilidade mecânica e resistência ao desgaste, o que é benéfico para a confiabilidade a longo prazo em ambientes adversos.

7.Estabilidade química

• O SiC é quimicamente inerte e altamente resistente à oxidação e à corrosão, o que o torna adequado para uso em ambientes agressivos, como em aplicações automotivas e industriais.

8.Baixa densidade de defeitos

• As técnicas de fabrico avançadas reduziram a densidade de defeitos nas wafers de SiC 4H/6H,que melhora o desempenho e a fiabilidade dos dispositivos eletrónicos, minimizando os defeitos dos cristais, tais como luxações e micropipes.

9.Alta velocidade de saturação

• O 6H-SiC tem uma alta velocidade de saturação de elétrons, tornando-o adequado para dispositivos de alta velocidade, embora o 4H-SiC seja mais comumente usado para a maioria das aplicações de alta potência devido à sua mobilidade eletrônica superior.

10.Compatibilidade com altas temperaturas

• Tanto as placas de SiC de tipo 4H como as de tipo 6H P podem funcionar a temperaturas superiores a 300°C, muito além dos limites do silício, tornando-as indispensáveis na eletrónica de alta temperatura.

4H/6H Aplicações da bolacha sic do tipo P

Estas propriedades tornam as placas de SiC do tipo 4H/6H P essenciais em aplicações que exigem eletrónica de potência robusta e de alta eficiência, como veículos eléctricos, sistemas de energia renovável,e motores de propulsão industriais, onde as exigências de alta densidade de potência, alta frequência e confiabilidade são primordiais.

1. Dispositivos eletrónicos de potência:
   As wafers SiC de tipo 4H/6H são comumente usadas para fabricar dispositivos eletrônicos de potência, como diodos, MOSFETs e IGBTs. Suas vantagens incluem alta tensão de quebra, baixas perdas de condução,e velocidades de comutação rápidas, tornando-os amplamente utilizados na conversão de potência, inversores, regulação de potência e motores.

2. Equipamento eletrónico de alta temperatura:
   As placas de SiC mantêm um desempenho eletrônico estável a altas temperaturas, tornando-as ideais para aplicações em ambientes de alta temperatura, como aeronáutica, eletrônica automotiva,e equipamento de controlo industrial.

3. Dispositivos de alta frequência:
   Devido à alta mobilidade eletrônica e à baixa vida útil do portador de elétrons do material SiC, as wafers 4H/6H de tipo P são muito adequadas para uso em aplicações de alta frequência, como amplificadores de RF,aparelhos de microondas, e sistemas de comunicação 5G.

4. Veículos de nova energia:
   Em veículos elétricos (EV) e veículos elétricos híbridos (HEV), os dispositivos de alimentação de SiC são utilizados em sistemas de propulsão elétrica, carregadores de bordo,e conversores DC-DC para melhorar a eficiência e reduzir as perdas de calor.

5. Energia renovável:
   Os dispositivos de potência de SiC são amplamente utilizados em sistemas de geração de energia fotovoltaica, energia eólica e armazenamento de energia, ajudando a melhorar a eficiência de conversão de energia e a estabilidade do sistema.

6. Equipamento de alta tensão:
   As características de alta tensão de ruptura do material SiC tornam-no muito adequado para utilização em sistemas de transmissão e distribuição de energia de alta tensão,com uma tensão de saída superior a 50 kV,.

7. Equipamento médico:
   Em certas aplicações médicas, como máquinas de raios-X e outros equipamentos de alta energia, os dispositivos SiC são adotados por sua alta resistência à tensão e alta eficiência.

Essas aplicações aproveitam plenamente as características superiores dos materiais 4H/6H SiC, como alta condutividade térmica, alta resistência ao campo de ruptura e ampla distância de banda,tornando-os adequados para utilização em condições extremas.

As fotos reais do 4H/6H P-Type Sic Wafer.

Perguntas e respostas

P:Qual é a diferença entre 4H-SiC e 6H-SiC?

A:Todos os outros politipos de SiC são uma mistura da ligação de zinco-blenda e wurtzita.6H-SiC é composto por dois terços de ligações cúbicas e um terço de ligações hexagonais com uma sequência de empilhamento de ABCACB