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Detailinformationen |
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| Kristallstruktur: | 4H, 6H, 3C (am häufigsten: 4H für Leistungseinrichtungen) | Bandlücke: | 3.26 (4H), 3.02 (6H), 2.36 (3C) eV /300K |
|---|---|---|---|
| Härte (Mohs): | 9.2-9.6 | Abgeschnittener Winkel: | Typischerweise 4° oder 8° in Richtung <11-20> |
| Hervorheben: | 203 mm SiC-Samenkristall,153 mm SiC-Samenkristall,208 mm SiC-Samenkristall |
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Produkt-Beschreibung
SiC-Samenkristalle mit einem Durchmesser von 153, 155, 205, 203 und 208 mm PVT
Zusammenfassung der SiC-Samenkristalle
Siliziumcarbid (SiC) ist aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften, wie einer breiten Bandbreite, hoher Wärmeleitfähigkeit,und außergewöhnliche mechanische FestigkeitSiC-Samenkristalle spielen eine entscheidende Rolle beim Wachstum hochwertiger SiC-Einkristalle, die für verschiedene Anwendungen, einschließlich Hochleistungs- und Hochfrequenzgeräten, unerlässlich sind.
SiC-Samenkristalle sind kleine kristalline Strukturen, die als Ausgangspunkt für das Wachstum größerer SiC-Einkristalle dienen.Sie besitzen die gleiche Kristallorientierung wie das gewünschte EndproduktDer Samenkristall fungiert als Vorlage und leitet die Anordnung der Atome im wachsenden Kristall.
Die Attributtabelle des SiC-Samenkristalls
| Eigentum | Wert / Beschreibung | Einheit / Anmerkungen |
| Kristallstruktur | 4H, 6H, 3C (am häufigsten: 4H für Leistungseinrichtungen) | Polytypen variieren in der Stapelfolge |
| Gitterparameter | a=3,073Å, c=10,053Å (4H-SiC) | Hexagonales System |
| Dichte | 3.21 | G/cm3 |
| Schmelzpunkt | 3100 (Sublime) | °C |
| Wärmeleitfähigkeit | 490 (C), 390 (C) (4H-SiC) | W/m·K) |
| Thermische Ausdehnung | 4.2×10−6 (c), 4.68×10−6 (c) | K−1 |
| Bandlücke | 3.26 (4H), 3.02 (6H), 2.36 (3C) | eV /300K |
| Härte (Mohs) | 9.2-9.6 | Nur Diamant kommt an zweiter Stelle |
| Brechungsindex | 2.65 @ 633nm (4H-SiC) | |
| Dielektrische Konstante | 9.66 (·c), 10.03 (·c) (4H-SiC) | 1MHz |
| Abbruchfeld | ~3 × 106 | V/cm |
| Elektronenmobilität | 900 bis 1000 (4H) | cm2/V·s |
| Mobilität durch Löcher | 100 bis 120 (4H) | cm2/V·s |
| Ausrutschdichte | <103 (beste kommerzielle Saatgut) | cm−2 |
| Mikropipendichte | < 0,1 (Stand der Technik) | cm−2 |
| Abgeschnittener Winkel | Typischerweise 4° oder 8° in Richtung <11-20> | Für die schrittgesteuerte Epitaxie |
| Durchmesser | 100 mm (4"), 150 mm (6"), 200 mm (8") | Kommerzielle Verfügbarkeit |
| Oberflächenrauheit | < 0,2 nm (epi-ready) | Ra (Atompolieren) |
| Orientierung | (0001) Si- oder C-Gesicht | Beeinflusst das epitaxiale Wachstum |
| Widerstand | 102-105 (Halbdämmung) | Ohm·cm |
Durchmesser von SiC-Samenkristallen
Die typischen Durchmesser für SiC-Samenkristalle liegen zwischen 153 mm und 208 mm, einschließlich spezifischer Größen wie 153 mm, 155 mm, 203 mm, 205 mm und 208 mm.Diese Abmessungen werden auf der Grundlage der beabsichtigten Anwendung und der gewünschten Größe des resultierenden Einzelkristalls ausgewählt.
1. 153 mm und 155 mm Samenkristalle
Diese kleineren Durchmesser werden häufig für erste experimentelle Aufbauten oder für Anwendungen verwendet, die kleinere Wafer erfordern.Sie ermöglichen es Forschern, verschiedene Wachstumsbedingungen und Parameter zu erforschen, ohne größere, teurere Ausrüstung.
2. 203 mm und 205 mm Samenkristalle
Durchschnittliche Durchmesser wie diese werden üblicherweise für industrielle Anwendungen verwendet. Sie sorgen für eine Balance zwischen Materialverbrauch und der Größe der endgültigen Einzelkristalle.Diese Größen werden häufig bei der Herstellung von Leistungselektronik und Hochfrequenzgeräten verwendet.
3. 208 mm Samenkristalle
Die größten verfügbaren Samenkristalle, wie etwa solche mit einem Durchmesser von 208 mm, werden typischerweise für die Produktion in großen Mengen verwendet.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Diese Größe ist insbesondere in der Automobil- und Luftfahrtindustrie von Vorteil, wo leistungsstarke Komponenten unerlässlich sind.
Anbaumethoden für SiC-Samenkristalle
Das Wachstum von SiC-Einzelkristallen umfasst in der Regel mehrere Methoden, wobei die physikalische Dampftransportmethode (PVT) am häufigsten verbreitet ist.
Vorbereitung des Graphit-Kreuzers: SiC-Pulver wird auf den Boden eines Graphit-Kreuzers gelegt und anschließend auf die Sublimationstemperatur von SiC erhitzt.
Die SiC-Kristalle werden an der Spitze des Schmelztiegels platziert, wobei sich das SiC-Pulver sublimiert.
Kondensation: Der Dampf steigt an die Spitze des Schmelztiegels, wo er sich auf der Oberfläche des SiC-Samenkristalls kondensiert und das Wachstum des Einzelkristalls erleichtert.
Thermodynamische Eigenschaften
Das thermodynamische Verhalten von SiC während des Wachstumsprozesses ist entscheidend.Der Temperaturgradient und die Druckbedingungen müssen sorgfältig kontrolliert werden, um eine optimale Wachstumsrate und Kristallqualität zu gewährleisten.Das Verständnis dieser Eigenschaften hilft bei der Verfeinerung der Wachstumstechniken und der Verbesserung des Ertrags.
Herausforderungen bei der Herstellung von SiC-Kristallen
Während das Wachstum von SiC-Samenkristallen gut etabliert ist, bestehen noch einige Herausforderungen:
1. Dichte der Klebstoffschicht
Bei der Befestigung von Samenkristallen an den Wachstumshalter können Probleme wie die Gleichmäßigkeit der Klebschicht zu Defekten führen.
2. Oberflächenqualität
Die Oberflächenqualität des Samenkristalls ist für ein erfolgreiches Wachstum entscheidend.
3Kosten und Skalierbarkeit
Die Herstellung größerer SiC-Samenkristalle ist oft teurer und erfordert fortschrittliche Fertigungstechniken.
Fragen und Antworten
- Was ist das?Was sind die häufigsten Orientierungen beim Wachstum von SiC?
A:Bei verschiedenen Orientierungen von SiC-Samenkristallen entstehen einzelne Kristalle mit unterschiedlichen Eigenschaften.mit einer Leistung von mehr als 10 WattDie Auswahl der Ausrichtung beeinflusst die Leistungsfähigkeit des Endgeräts und macht die Auswahl des geeigneten Samenkristalls entscheidend.