Кристаллы и пластины карбида кремния (SiC)

Подложки и пластины для выращивания тонких пленок GaN.

Пластины Al₂O₃ (сапфир), Si, GaAs, LiAlO₂, MgAl₂O₄, SiC, ZnO и GaN для выращивания тонких пленок GaN, готовые пластины EPI.

Кристаллы и пластины карбида кремния (SiC).

• Отличная ширина запрещенной зоны, в несколько раз выше, чем у кремния
• Высокая теплопроводность и низкое тепловое расширение
• Высокое напряжение торможения электрическим полем и высокая максимальная плотность тока
• Области применения: высокочастотные устройства, светодиодное твердотельное освещение в экстремальных условиях, таких как аэрокосмическая, военная промышленность и ядерная энергетика. 

Описание:

Карбид кремния (SiC) представляет собой полупроводник, содержащий кремний и углерод. Sic (карбид кремния) обладает теплопроводностью и большой энергией для проникновения в электрическое поле. В настоящее время существует большой интерес к его использованию в качестве полупроводникового материала в электронике, где его высокая теплопроводность, высокая прочность на пробой в электрическом поле и высокая максимальная плотность тока делают его более перспективным, чем кремний, для мощных устройств. SiC также имеет очень низкий коэффициент теплового расширения (4,0 × 10^-6  /K) и не испытывает фазовых переходов, которые могли бы вызвать разрывы в тепловом расширении. Основная область его применения - высокочастотные силовые электронные устройства (диоды Шоттки, MOSFET, JFET, BJT, PIN-диоды, IGBT) и оптоэлектронные устройства (широко применяется в материале подложки синих светодиодов).

Предлагаем изготовленные на заказ пластины SiC, они широко используются в светодиодных твердотельных осветительных и высокочастотных устройствах, в полевых условиях и в экстремальных условиях окружающей среды, таких как аэрокосмическая, военная промышленность и ядерная энергетика.

Характеристики:

Основные свойства:

Подложки SiC (Карбид кремния)

Пластины из карбида кремния (SiC) — это полупроводниковые подложки, изготовленные из соединения кремния и углерода. В отличие от производства пластин из обычного кремния, карбид кремния является полупроводником с широкой запрещенной зоной, а значит, может работать в экстремальных условиях, в том числе при высоких температурах, высоких напряжениях и высоких частотах. Поэтому пластины из карбида кремния идеально подходят для сложных электронных устройств.

Структура и свойства карбида кремния

Карбид кремния — это полупроводниковый материал с более широкой запрещенной зоной, чем у кремния, что дает ему ряд преимуществ, таких как:

Высокое напряжение пробоя: карбид кремния способен выдерживать гораздо более высокие электрические поля, прежде чем произойдет пробой, что делает его идеальным материалом для высоковольтных устройств.

Высокая теплопроводность: он эффективнее отводит тепло, чем кремний, что позволяет создавать более компактные и эффективные конструкции.

Устойчивость к высоким температурам: устройства из карбида кремния могут работать при температурах выше 300 °C.

Возможность быстрого переключения: карбид кремния поддерживает работу на более высоких частотах, повышая эффективность силовой электроники.

Применение пластин из карбида кремния

Благодаря своим уникальным электрическим и термическим свойствам пластины из карбида кремния используются в различных высокопроизводительных устройствах, в том числе:

‍Силовая электроника: полевые МОП-транзисторы на основе карбида кремния, диоды Шоттки и биполярные транзисторы с изолированным затвором обладают гораздо более высоким КПД, чем их кремниевые аналоги. ‍

Радиочастотные и микроволновые устройства: карбид кремния может работать на высоких частотах и выдерживать высокую мощность, поэтому его используют в радиочастотных усилителях и микроволновых устройствах. ‍

Аэрокосмическая и оборонная промышленность: устойчивость карбида кремния к высоким температурам и радиации делает его ценным материалом для аэрокосмической электроники, военных систем и компонентов спутников, где традиционные материалы могут выйти из строя. ‍

Высокотемпературные датчики: карбид кремния также используется для изготовления датчиков, которые работают в суровых условиях, например в двигателях внутреннего сгорания, реактивных турбинах или системах глубокого бурения.

Почему пластины из карбида кремния (SiC) используются в силовой электронике

Для силовой электроники поставщики кремниевых пластин должны предоставлять материалы, способные выдерживать высокое напряжение, температуру и частоту переключения, сохраняя при этом эффективность и надежность.

Пластины из карбида кремния стали привлекательной альтернативой. Они обладают широкой запрещенной зоной, более высоким критическим электрическим полем и превосходной теплопроводностью. Благодаря этим свойствам устройства могут работать при более высоких напряжениях и температурах, оставаясь при этом компактными и эффективными.

Как пластины из карбида кремния обеспечивают высочайшую эффективность

Одной из основных причин использования карбида кремния в силовой электронике является энергоэффективность. Устройства, изготовленные на пластинах из карбида кремния, демонстрируют:

Меньшее сопротивление в открытом состоянии, снижающее потери при проводимости

Более высокая скорость переключения, минимизирующая коммутационные потери

Более высокая рабочая температура, снижающая потребность в охлаждении

Эти преимущества позволяют использовать пассивные компоненты меньшего размера, облегчать системы и снижать общее энергопотребление, что особенно ценно для электромобилей, систем возобновляемой энергетики и промышленных источников питания.

Надежность важнее исходных характеристик

В силовой электронике надежность зачастую важнее пиковых характеристик. Пластины из карбида кремния обладают более высокой термостабильностью и менее подвержены деградации под воздействием нагрузок, что делает их идеальными для эксплуатации в суровых условиях.

С точки зрения поставщика, пластины из карбида кремния обеспечивают более длительный срок службы устройств и снижают количество отказов в полевых условиях, что крайне важно для клиентов, работающих в критически важных сферах.