3-palcový 76,2 mm 4H-Semi SiC substrátový wafer z karbidu kremíka, polotuhé SiC wafery

3-palcové 4H poloizolované SiC (karbid kremíka) substrátové doštičky sú bežne používaným polovodičovým materiálom. 4H označuje tetrahexaedrickú kryštálovú štruktúru. Poloizolácia znamená, že substrát má vysoké odporové charakteristiky a môže byť do istej miery izolovaný od toku prúdu.

Takéto substrátové doštičky majú nasledujúce vlastnosti: vysokú tepelnú vodivosť, nízke straty vedením, vynikajúcu odolnosť voči vysokým teplotám a vynikajúcu mechanickú a chemickú stabilitu. Keďže karbid kremíka má širokú energetickú medzeru a odoláva vysokým teplotám a podmienkam silného elektrického poľa, poloizolované doštičky 4H-SiC sa široko používajú vo výkonovej elektronike a rádiofrekvenčných (RF) zariadeniach.

Medzi hlavné aplikácie poloizolovaných doštičiek 4H-SiC patria:

1 – Výkonová elektronika: Doštičky 4H-SiC sa môžu použiť na výrobu výkonových spínacích zariadení, ako sú MOSFETy (metaloxidovo-polovodičové tranzistory s efektom poľa), IGBTy (bipolárne tranzistory s izolovanou hradlou) a Schottkyho diódy. Tieto zariadenia majú nižšie straty pri vedení a spínaní v prostredí s vysokým napätím a vysokou teplotou a ponúkajú vyššiu účinnosť a spoľahlivosť.

2 – Rádiofrekvenčné (RF) zariadenia: Poloizolované doštičky 4H-SiC sa dajú použiť na výrobu vysokovýkonných, vysokofrekvenčných RF zosilňovačov, čipových rezistorov, filtrov a iných zariadení. Karbid kremíka má lepší vysokofrekvenčný výkon a tepelnú stabilitu vďaka väčšej rýchlosti driftu saturácie elektrónov a vyššej tepelnej vodivosti.

3 – Optoelektronické zariadenia: Poloizolované doštičky 4H-SiC sa môžu použiť na výrobu vysokovýkonných laserových diód, detektorov UV žiarenia a optoelektronických integrovaných obvodov.

Pokiaľ ide o smerovanie trhu, dopyt po poloizolovaných doštičkách 4H-SiC rastie s rastúcim rozvojom oblastí výkonovej elektroniky, rádiofrekvenčných technológií a optoelektroniky. Je to spôsobené tým, že karbid kremíka má široké spektrum aplikácií vrátane energetickej účinnosti, elektrických vozidiel, obnoviteľných zdrojov energie a komunikácií. V budúcnosti zostáva trh s poloizolovanými doštičkami 4H-SiC veľmi sľubný a očakáva sa, že nahradia konvenčné kremíkové materiály v rôznych aplikáciách.