Att v\u00e4lja en optimal SiC-polytyp f\u00f6r specifika applikationer \u00e4r viktigt f\u00f6r att optimera elektriska, termiska och mekaniska prestanda. F\u00f6roreningar som Li och grupp VA eller VIA skapar halvbelagda a1-energiniv\u00e5er n\u00e4ra CBM medan B, N eller P inducerar gitterexpansion.<\/p>\n
4H- och 6H-SiC har kubiska och hexagonala bindningar med staplingssekvenser av ABCB, vilket skapar hexagonal symmetri (wurtzit).<\/p>\n
Kiselkarbid finns i m\u00e5nga olika kristallstrukturer - s\u00e5 kallade polytyper - som alla har olika fysiska och elektriska egenskaper som g\u00f6r dem l\u00e4mpliga f\u00f6r vissa halvledartill\u00e4mpningar. Fyra mycket popul\u00e4ra polytyper \u00e4r 4H SiC och 6H-SiC; skillnaderna mellan dem beror till stor del p\u00e5 variationer i kristallstrukturer som p\u00e5verkar elektriska och termiska egenskaper.<\/p>\n
Kristallstrukturer best\u00e4mmer deras egenskaper och representeras i allm\u00e4nhet av tredimensionella tetraeder (A, B, C)-gitter. En specifik kristall kan identifieras baserat p\u00e5 dess staplingssekvens av tv\u00e5skikt som bildar dess gitter samt symmetri; beroende p\u00e5 dessa kriterier kan dess gitter antingen ha kubisk eller hexagonal symmetri beroende p\u00e5 staplingssekvens. Kubiska kristallstrukturer har tre tv\u00e5skikts periodicitet och betecknas 3C-SiC; hexagonala kristallstrukturer har sex tv\u00e5skikts periodicitet som betecknar 6H-SiC; medan rombohedral bindning leder till tio tv\u00e5skikts tetraederstrukturer med 15R-SiC-beteckningar.<\/p>\n
4H-SiC:s breda bandgap g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r effektiv drift i milj\u00f6er med f\u00f6rh\u00f6jda temperaturer och sp\u00e4nningar, vilket g\u00f6r det till det b\u00e4sta materialet f\u00f6r h\u00f6geffektselektronik som str\u00f6mbrytare. Dessutom s\u00e4kerst\u00e4ller den h\u00f6ga nedbrytningsstyrkan stabila prestanda under stress medan den \u00f6verl\u00e4gsna v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan m\u00f6jligg\u00f6r effektiv v\u00e4rmeavledning - alla egenskaper som g\u00f6r 4H-SiC till ett utm\u00e4rkt val f\u00f6r applikationer som kr\u00e4ver robusta prestanda under extrema milj\u00f6f\u00f6rh\u00e5llanden, t.ex. flygelektronik som kr\u00e4ver robust drift under tuffa f\u00f6rh\u00e5llanden.<\/p>\n
Eftersom kiselkarbidskivor forts\u00e4tter att spela en viktig roll i skapandet av avancerad elektronik \u00e4r det avg\u00f6rande f\u00f6r tillverkarna att v\u00e4lja r\u00e4tt polytyp. Att v\u00e4lja den mest effektiva skivan inneb\u00e4r att f\u00f6rb\u00e4ttra prestanda, effektivitet och livsl\u00e4ngd i halvledarenheter - det \u00e4r d\u00e4rf\u00f6r viktigt att tillverkarna f\u00f6rst\u00e5r de strukturella skillnaderna mellan 4H SiC och 6H-SiC f\u00f6r att v\u00e4lja en optimal skiva som b\u00e4st uppfyller deras krav.<\/p>\n
De tv\u00e5 SiC-kristallstrukturerna skiljer sig avsev\u00e4rt \u00e5t n\u00e4r det g\u00e4ller deras atombindningar och den \u00f6vergripande symmetrin i kristallstrukturen, d\u00e4r 4H-SiC har kubiska bindningar med tv\u00e5skiktsstaplingssekvenser ABCB medan 6H-SiC har wurtzitbindningar av ABABB BAB ABA (se figur 2089a). B\u00e5da polytyperna har b\u00e5de kubisk och wurtzitbindning; andra icke-kubiska SiC-polytyper som 3C-SiC och 15R-SiC anv\u00e4nder endast wurtzitbindning (se figur 2089a).<\/p>\n
6H-SiC:s breda bandgap och h\u00f6ga genomslagssp\u00e4nning g\u00f6r det till ett idealiskt material f\u00f6r kraftelektronik som arbetar vid f\u00f6rh\u00f6jda temperaturer och frekvenser, eftersom dess \u00f6verl\u00e4gsna v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga, som \u00e4r tre g\u00e5nger h\u00f6gre \u00e4n f\u00f6r traditionellt kisel, underl\u00e4ttar effektiv v\u00e4rmeavledning - en annan viktig faktor f\u00f6r enheternas tillf\u00f6rlitlighet och effektivitet. Dessutom utm\u00e4rker sig 4H-SiC genom sin kristallstruktur och sina fysikaliska egenskaper, vilket g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r sensorer som arbetar i h\u00f6ga temperaturer och f\u00f6r enheter som uts\u00e4tts f\u00f6r p\u00e5frestningar, t.ex. str\u00f6mbrytare och rymdelektronik.<\/p>\n
4H SiC:s exceptionella mekaniska styrka och h\u00e5rdhet - som ger den o\u00f6vertr\u00e4ffad motst\u00e5ndskraft mot tuffa milj\u00f6er - g\u00f6r den till ett ov\u00e4rderligt val f\u00f6r kraftelektronik, inklusive switchar och dioder. Dess h\u00f6ga elektriska f\u00e4ltstyrka och utm\u00e4rkta m\u00e4ttnadselektronhastighet m\u00f6jligg\u00f6r effektiv drift vid f\u00f6rh\u00f6jda temperaturer, sp\u00e4nningar och str\u00f6mmar; dess exceptionella v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga underl\u00e4ttar effektiv v\u00e4rmeavledning f\u00f6r att bibeh\u00e5lla enhetens integritet under h\u00f6geffektsoperationer.<\/p>\n
SiC:s h\u00f6ga brytningsindex m\u00f6jligg\u00f6r en t\u00e4t ljusbegr\u00e4nsning och \u00f6verl\u00e4gsen prestanda i applikationer som optiska f\u00f6rst\u00e4rkare och ringresonatorer, och det h\u00f6ga andra ordningens ickelinj\u00e4ra brytningsindexet g\u00f6r materialet till en idealisk yta f\u00f6r v\u00e5gl\u00e4ngdskonvertering genom fyrv\u00e5gsblandning.<\/p>\n
Breda bandgap ger f\u00f6rsumbara l\u00e4ckstr\u00f6mmar i korsningen, vilket s\u00e4nker enhetens totala driftstemperatur och g\u00f6r att mer effekt kan levereras med minskad v\u00e4rmef\u00f6rlust. Dessutom resulterar den h\u00f6ga elektriska f\u00e4ltstyrkan vid genombrott i mindre driftlager f\u00f6r en given blockeringssp\u00e4nning, vilket avsev\u00e4rt s\u00e4nker switchf\u00f6rlusterna.<\/p>\n
Hemokompatibilitet \u00e4r en annan viktig egenskap hos SiC, eftersom det g\u00f6r det m\u00f6jligt f\u00f6r det att interagera s\u00f6ml\u00f6st med blodplasma som omger v\u00e5ra hj\u00e4rnor och andra organsystem. Denna kompatibilitet kan utnyttjas av implanterbara biologiska enheter som nervimplantat och in vivo-avk\u00e4nnings- och kontroll\u00f6sningar f\u00f6r framtida medicin. Nya hemokompatibilitetsstudier har visat att b\u00e5de 6H- och 4H-SiC uppvisar l\u00e5g trombotisk reaktivitet med trombocytrik plasma (PRP), vilket g\u00f6r dem till perfekta kandidater f\u00f6r medicinska till\u00e4mpningar.<\/p>\n
4H-SiC:s breda bandgap (3,2eV) i kombination med dess h\u00f6ga genomslagssp\u00e4nning och l\u00e5ga defektt\u00e4thet g\u00f6r det till ett utm\u00e4rkt material f\u00f6r kraftelektronikapplikationer som h\u00f6gpresterande switchar och dioder som arbetar vid f\u00f6rh\u00f6jda temperaturer - idealiskt f\u00f6r applikationer som elfordon och system f\u00f6r f\u00f6rnybar energi som kr\u00e4ver tillf\u00f6rlitlig prestanda under stress. Dessutom ger den tre g\u00e5nger h\u00f6gre v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan en exceptionell v\u00e4rmeavledning som s\u00e4kerst\u00e4ller enhetens integritet och livsl\u00e4ngd.<\/p>\n
4H-SiC har m\u00e5nga f\u00f6rdelar j\u00e4mf\u00f6rt med kisel f\u00f6r MEMS-till\u00e4mpningar, bl.a. elektroniska, kemiska och mekaniska egenskaper som g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r trycksensorer, accelerometrar, mekaniska resonatorer och gyroskop. Dessutom \u00f6vertr\u00e4ffar dess brottseghet kiselets, vilket skapar tillf\u00f6rlitliga enheter i tuffa milj\u00f6er.<\/p>\n
SiC anv\u00e4nds i PIC-applikationer trots sin d\u00e5liga substratkvalitet och processteknik, s\u00e4rskilt f\u00f6r v\u00e5gledarsyntes - en viktig byggsten i h\u00f6gpresterande fotoniska enheter - p\u00e5 grund av punktdefekter som orsakar betydande f\u00f6rluster och minskar enhetens prestanda. Det \u00e4r dock m\u00f6jligt att minska dessa punktdefekter genom att f\u00f6rb\u00e4ttra ytkemin i epitaxilagret och optimera tillv\u00e4xtf\u00f6rh\u00e5llandena; att kontrollera defektf\u00f6rdelningen genom dopningskontroller samt att till\u00e4mpa kontrollerad dopningsteknik kan alla bidra till att mildra s\u00e5dana brister.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Selecting an optimal SiC polytype for specific applications is essential to optimizing electrical, thermal, and mechanical performance. Impurities like Li and group VA or VIA create half occupied a1 energy levels close to CBM while B, N or P induce lattice expansion. 4H- and 6H-SiC have cubic and hexagonal bonds with stacking sequences of ABCB,… L\u00e4s mer \"Vilka \u00e4r skillnaderna mellan polytyperna 4H SiC och 6H SiC?<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-76","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=76"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":77,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76\/revisions\/77"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=76"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=76"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=76"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}