Phapang Pakeng tsa 4H-SiC le 6H-SiC: Morero oa Hao o Hloka Substrate Efe?

Silicon carbide (SiC) ha e sa le semiconductor feela e ikhethang. Thepa ea eona e ikhethang ea motlakase le mocheso e etsa hore e be ea bohlokoa bakeng sa lisebelisoa tsa motlakase tsa moloko o latelang, li-inverter tsa EV, lisebelisoa tsa RF, le lits'ebetso tsa maqhubu a phahameng. Har'a mefuta ea SiC polytypes,4H-SiCle6H-SiCe laola 'maraka—empa ho khetha o nepahetseng ho hloka ho fetang feela "seo se theko e tlase."

Sengoloa sena se fana ka papiso ea mahlakore a mangata ea4H-SiCle di-substrate tsa 6H-SiC, tse akaretsang sebopeho sa kristale, thepa ya motlakase, ya mocheso, ya mechini, le ditshebediso tse tlwaelehileng.

Wafer ea 4H-SiC ea lisenthimithara tse 12 bakeng sa likhalase tsa AR Setšoantšo se Hlahisitsoeng

1. Sebopeho sa kristale le Tatellano ea ho Kopanya

SiC ke thepa e nang le sebopeho sa polymorphic, ho bolelang hore e ka ba teng meahong e mengata ea kristale e bitsoang polytypes. Tatellano ea ho bokellana ha li-bilayer tsa Si-C ho potoloha c-axis e hlalosa li-polytype tsena:

  • 4H-SiC: Tatellano ea ho bokellana ka mekhahlelo e mene → Ho lekana ho hoholo ho latela c-axis.

  • 6H-SiC: Tatellano ea ho bokellana ha mela e tšeletseng → Ho se leka-lekane ho tlase hanyane, sebopeho se fapaneng sa sehlopha.

Phapang ena e ama ho sisinyeha ha moketjana, lekhalo le bakoang ke mocheso.

Tšobotsi 4H-SiC 6H-SiC Lintlha
Ho bokella lera ABCB ABCACB E khetholla sebopeho sa sehlopha le matla a bajari
Ho lekana ha kristale Hexagonal (e tšoanang haholoanyane) E nang le mahlakore a tšeletseng (e telele hanyane) E ama ho hlaba, kholo ea epitaxial
Boholo bo tloaelehileng ba wafer Li-inch tse 2–8 Li-inch tse 2–8 Ho fumaneha hoa eketseha bakeng sa 4H, ho butsoa bakeng sa 6H

2. Matlo a Motlakase

Phapang e kholo ka ho fetisisa e holim'a ts'ebetso ea motlakase. Bakeng sa matla le lisebelisoa tse sebelisang maqhubu a phahameng,ho tsamaea ha elektrone, lekhalo la band, le resistivityke lintlha tsa bohlokoa.

Thepa 4H-SiC 6H-SiC Tšusumetso ho Sesebelisoa
Lekhalo la lebanta 3.26 eV 3.02 eV Lekhalo le pharaletseng la bandgap ho 4H-SiC le dumella motlakase o phahameng wa ho senyeha, le ho fokotsa ho dutla ha motlakase
Ho tsamaea ha elektrone ~1000 cm²/V·s ~450 cm²/V·s Ho chencha ka potlako bakeng sa lisebelisoa tse nang le motlakase o phahameng ho 4H-SiC
Ho tsamaea ha masoba ~80 cm²/V·s ~90 cm²/V·s Ha e bohlokoa hakaalo bakeng sa lisebelisoa tse ngata tsa motlakase
Ho hanyetsa 10³–10⁶ Ω·cm (e sireletsang mocheso ka halofo) 10³–10⁶ Ω·cm (e sireletsang mocheso ka halofo) Bohlokoa bakeng sa ho tšoana ha kholo ea RF le epitaxial
Phetoho ea dielectric ~10 ~9.7 E phahame hanyane ho 4H-SiC, e ama bokgoni ba sesebediswa

Ntlha ea Bohlokoa:Bakeng sa li-MOSFET tse nang le matla, li-diode tsa Schottky, le switching e potlakileng, 4H-SiC e khethoa. 6H-SiC e lekane bakeng sa lisebelisoa tse nang le matla a tlase kapa tsa RF.

3. Thepa ea Thermal

Ho qhala ha mocheso ho bohlokoa bakeng sa lisebelisoa tse nang le matla a maholo. 4H-SiC hangata e sebetsa hantle ka lebaka la ho tsamaisa mocheso oa eona.

Thepa 4H-SiC 6H-SiC Litlamorao
Ho khanna ha mocheso ~3.7 W/cm·K ~3.0 W/cm·K 4H-SiC e qhala mocheso kapele, e fokotsa khatello ea mocheso
Coefficient ea katoloso ea mocheso (CTE) 4.2 ×10⁻⁶ /K 4.1 ×10⁻⁶ /K Ho bapisa le likarolo tsa epitaxial ho bohlokoa ho thibela ho sotha ha wafer
Mocheso o phahameng ka ho fetisisa oa ts'ebetso 600–650 °C 600 °C Ka bobeli li phahame, 4H e betere hanyane bakeng sa ts'ebetso e telele ea matla a phahameng

4. Thepa ea Mekaniki

Ho tsitsa ha mechine ho ama ho tshwarwa ha wafer, ho qhaqha di-di ...

Thepa 4H-SiC 6H-SiC Lintlha
Boima (Mohs) 9 9 Ka bobeli li thata haholo, li latela taemane feela
Ho tiea ha ho robeha ~2.5–3 MPa·m½ ~2.5 MPa·m½ E ts'oanang, empa 4H e batla e tšoana hanyane
Botenya ba wafer 300–800 µm 300–800 µm Li-wafer tse tšesaane li fokotsa ho hanyetsa mocheso empa li eketsa kotsi ea ho sebetsana le tsona

5. Litšebeliso tse Tloaelehileng

Ho utloisisa moo mofuta o mong le o mong oa polytype o ipabolang teng ho thusa ho khethong ea substrate.

Sehlopha sa Kopo 4H-SiC 6H-SiC
Li-MOSFET tse nang le motlakase o phahameng
Li-diode tsa Schottky
Li-inverter tsa likoloi tsa motlakase
Lisebelisoa tsa RF / microwave
Li-LED le lisebelisoa tsa optoelectronics
Lisebelisoa tsa elektroniki tse nang le motlakase o tlase

Molao oa Monoana o Monyenyane:

  • 4H-SiC= Matla, lebelo, bokgoni

  • 6H-SiC= RF, motlakase o tlase, ketane ea phepelo e hōlileng

6. Boteng le Litšenyehelo

  • 4H-SiC: Ho ne ho le thata ho holisa ho tloha khale, joale ho fumaneha haholoanyane. Litšenyehelo tse phahameng hanyane empa li loketse lits'ebetso tse sebetsang hantle.

  • 6H-SiC: Phepelo e hodileng, ka kakaretso e theko e tlase, e sebediswa haholo bakeng sa RF le di-elektroniki tse nang le matla a tlase.

Ho Khetha Sebaka se Nepahetseng

  1. Lisebelisoa tsa elektroniki tse nang le motlakase o phahameng le lebelo le phahameng:4H-SiC e bohlokoa.

  2. Lisebelisoa tsa RF kapa li-LED:Hangata 6H-SiC e lekane.

  3. Lisebelisoa tse amang mocheso:4H-SiC e fana ka ho qhala mocheso hantle.

  4. Lintho tse lokelang ho nahanoa ka tekanyetso kapa phepelo:6H-SiC e ka fokotsa litšenyehelo ntle le ho beha litlhoko tsa sesebelisoa kotsing.

Mehopolo ea ho Qetela

Leha 4H-SiC le 6H-SiC li ka bonahala li tšoana le leihlo le sa koetlisoang, liphapang tsa tsona li akaretsa sebopeho sa kristale, ho tsamaea ha lielektrone, ho khanna ha mocheso, le ho tšoaneleha ha ts'ebeliso. Ho khetha mofuta o nepahetseng oa polytype qalong ea projeke ea hau ho netefatsa ts'ebetso e ntle, ho fokotsa ts'ebetso e ncha le lisebelisoa tse tšepahalang.


Nako ea poso: Pherekhong-04-2026