SiC ના મહત્વના પરિમાણો શું છે?

સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC)ઉચ્ચ-શક્તિ અને ઉચ્ચ-આવર્તન ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી મહત્વપૂર્ણ વિશાળ બેન્ડગેપ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી છે. નીચેના કેટલાક મુખ્ય પરિમાણો છેસિલિકોન કાર્બાઇડ વેફર્સઅને તેમના વિગતવાર ખુલાસાઓ:

જાળીના પરિમાણો:
ખાતરી કરો કે સબસ્ટ્રેટની જાળીનો સ્થિરાંક ખામીઓ અને તણાવ ઘટાડવા માટે ઉગાડવામાં આવતા એપિટેક્સિયલ સ્તર સાથે મેળ ખાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, 4H-SiC અને 6H-SiC અલગ-અલગ જાળી સ્થિરાંકો ધરાવે છે, જે તેમના એપિટેક્સિયલ સ્તરની ગુણવત્તા અને ઉપકરણની કામગીરીને અસર કરે છે.

સ્ટેકીંગ ક્રમ:
SiC મેક્રો સ્કેલ પર 1:1 ગુણોત્તરમાં સિલિકોન અણુઓ અને કાર્બન અણુઓથી બનેલું છે, પરંતુ અણુ સ્તરોની ગોઠવણીનો ક્રમ અલગ છે, જે વિવિધ સ્ફટિક રચનાઓ બનાવશે.

સામાન્ય સ્ફટિક સ્વરૂપોમાં 3C-SiC (ઘન માળખું), 4H-SiC (ષટકોણ માળખું), અને 6H-SiC (ષટ્કોણ માળખું) નો સમાવેશ થાય છે, અને અનુરૂપ સ્ટેકીંગ સિક્વન્સ છે: ABC, ABCB, ABCACB, વગેરે. દરેક ક્રિસ્ટલ સ્વરૂપમાં અલગ અલગ ઇલેક્ટ્રોનિક હોય છે. લાક્ષણિકતાઓ અને ભૌતિક ગુણધર્મો, તેથી ચોક્કસ એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય ક્રિસ્ટલ ફોર્મ પસંદ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે.

મોહસ કઠિનતા: સબસ્ટ્રેટની કઠિનતા નક્કી કરે છે, જે પ્રક્રિયાની સરળતા અને વસ્ત્રોના પ્રતિકારને અસર કરે છે.
સિલિકોન કાર્બાઇડમાં ખૂબ જ ઊંચી Mohs કઠિનતા હોય છે, સામાન્ય રીતે 9-9.5 ની વચ્ચે, તે એપ્લીકેશન માટે ખૂબ જ સખત સામગ્રી બનાવે છે જેને ઉચ્ચ વસ્ત્રો પ્રતિકારની જરૂર હોય છે.

ઘનતા: સબસ્ટ્રેટની યાંત્રિક શક્તિ અને થર્મલ ગુણધર્મોને અસર કરે છે.
ઉચ્ચ ઘનતાનો અર્થ સામાન્ય રીતે સારી યાંત્રિક શક્તિ અને થર્મલ વાહકતા થાય છે.

થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક: જ્યારે તાપમાન એક ડિગ્રી સેલ્સિયસ વધે છે ત્યારે મૂળ લંબાઈ અથવા વોલ્યુમની તુલનામાં સબસ્ટ્રેટની લંબાઈ અથવા વોલ્યુમમાં વધારો સૂચવે છે.
તાપમાનના ફેરફારો હેઠળ સબસ્ટ્રેટ અને એપિટેક્સિયલ સ્તર વચ્ચેનો ફિટ ઉપકરણની થર્મલ સ્થિરતાને અસર કરે છે.

રીફ્રેક્ટિવ ઈન્ડેક્સ: ઓપ્ટિકલ એપ્લીકેશન માટે, રીફ્રેક્ટિવ ઈન્ડેક્સ એ ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની રચનામાં મુખ્ય પરિમાણ છે.
રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં તફાવત સામગ્રીમાં પ્રકાશ તરંગોની ગતિ અને માર્ગને અસર કરે છે.

ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટ: ઉપકરણની કેપેસીટન્સ લાક્ષણિકતાઓને અસર કરે છે.
નીચું ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક પરોપજીવી ક્ષમતા ઘટાડવામાં અને ઉપકરણની કામગીરીમાં સુધારો કરવામાં મદદ કરે છે.

થર્મલ વાહકતા:
ઉચ્ચ-શક્તિ અને ઉચ્ચ-તાપમાન એપ્લિકેશનો માટે મહત્વપૂર્ણ, ઉપકરણની ઠંડક કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે.
સિલિકોન કાર્બાઇડની ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા તેને હાઇ-પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે યોગ્ય બનાવે છે કારણ કે તે ઉપકરણથી અસરકારક રીતે ગરમીનું સંચાલન કરી શકે છે.

બેન્ડ-ગેપ:
સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીમાં વેલેન્સ બેન્ડની ટોચ અને વહન બેન્ડની નીચે વચ્ચેના ઊર્જા તફાવતનો સંદર્ભ આપે છે.
ઈલેક્ટ્રોન સંક્રમણને ઉત્તેજીત કરવા માટે વાઈડ-ગેપ સામગ્રીને ઉચ્ચ ઊર્જાની જરૂર પડે છે, જે ઉચ્ચ-તાપમાન અને ઉચ્ચ-કિરણોત્સર્ગ વાતાવરણમાં સિલિકોન કાર્બાઈડ સારી કામગીરી બજાવે છે.

બ્રેક-ડાઉન વિદ્યુત ક્ષેત્ર:
મર્યાદા વોલ્ટેજ કે જે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીનો સામનો કરી શકે છે.
સિલિકોન કાર્બાઇડમાં ખૂબ ઊંચું બ્રેકડાઉન ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ હોય છે, જે તેને તોડ્યા વિના અત્યંત ઊંચા વોલ્ટેજનો સામનો કરવા દે છે.

સંતૃપ્તિ ડ્રિફ્ટ વેગ:
સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીમાં ચોક્કસ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ લાગુ કર્યા પછી કેરિયર્સ પહોંચી શકે તે મહત્તમ સરેરાશ ઝડપ.

જ્યારે વિદ્યુત ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ ચોક્કસ સ્તર સુધી વધે છે, ત્યારે વિદ્યુત ક્ષેત્રના વધુ ઉન્નતીકરણ સાથે વાહક વેગ હવે વધશે નહીં. આ સમયે વેગને સંતૃપ્તિ ડ્રિફ્ટ વેગ કહેવામાં આવે છે. SiC પાસે ઉચ્ચ સંતૃપ્તિ ડ્રિફ્ટ વેગ છે, જે હાઇ-સ્પીડ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની અનુભૂતિ માટે ફાયદાકારક છે.

આ પરિમાણો એકસાથે ની કામગીરી અને પ્રયોજ્યતા નક્કી કરે છેSiC વેફર્સવિવિધ એપ્લિકેશન્સમાં, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-શક્તિ, ઉચ્ચ-આવર્તન અને ઉચ્ચ-તાપમાન વાતાવરણમાં.