Diferența dintre placheta de SiC și carbură de siliciu sinterizată (SSiC)
Carbura de siliciu (SiC) este un material versatil utilizat atât în aplicații de semiconductori, cât și în componente rezistente la uzură. Cu toate acestea, există diferențe cheie între SiC Wafer și Carbura de siliciu sinterizată (SSiC) în ceea ce privește structura cristalină, conductivitate electrică, procese de fabricație și aplicații. Mai jos este o comparație detaliată:
1. Aplicații materiale
SiC Wafer (napolitană cu carbură de siliciu)
• Folosit în industria semiconductorilor ca material semiconductor de a treia generație.
• Aplicat în mod obișnuit în electronica de putere, componentele RF și dispozitivele electronice de înaltă temperatură.
• Esențial pentru MOSFET-uri SiC, diode Schottky (SBD) și IGBT-uri.
Carbură de siliciu sinterizată (SSiC)
• Folosit în principal în industria mecanică, chimică și aerospațială.
• Ofertă pentru componente rezistente la uzură, inele de etanșare, duze și schimbătoare de căldură.
2. Procesul de fabricație
SiC Wafer (producție de semiconductori cu carbură de siliciu)
• Produs prin transport fizic de vapori (PVT), depunere chimică în vapori (CVD) sau epitaxie în fază lichidă (LPE).
• Necesită tăiere de precizie, lustruire și creștere epitaxială pentru a îndeplini standardele de calitate pentru semiconductori.
Producția de carbură de siliciu sinterizată (SSiC).
• Fabricat folosind metalurgia pulberilor, în care pulberea de SiC este sinterizată la peste 2000°C sub atmosferă protectoare fără presiune externă.
• Procesul este optimizat mai degrabă pentru componente rezistente la uzură decât pentru aplicații cu semiconductori.
3. Diferențele de microstructură
Napolitană SiC
• Structură monocristalină (politipuri 4H-SiC sau 6H-SiC), care permite o mobilitate mare a electronilor și o densitate scăzută a defectelor.
• Ideal pentru electronice de putere și aplicații cu semiconductori RF.
Carbură de siliciu sinterizată (SSiC)
• Structura policristalină, în care boabele de SiC se leagă la limitele cristalelor.
• Oferă rezistență ridicată, dar are o conductivitate electrică slabă, ceea ce îl face nepotrivit pentru aplicații cu semiconductori.
4. Proprietăți electrice și termice
SiC Wafer (semiconductor din carbură de siliciu)
• Bandgap largă (~3,26 eV), care acceptă dispozitive de alimentare de înaltă tensiune, temperatură ridicată și frecvență înaltă.
• Conductivitate electrică superioară, esențială pentru MOSFET-urile SiC, IGBT-urile și electronicele de putere de înaltă eficiență.
• Conductivitate termică ridicată (~490 W/m·K), asigurând o disipare eficientă a căldurii în dispozitivele de alimentare.
Proprietăți ale carburii de siliciu sinterizate (SSiC).
• Proprietăți excelente de izolare, cu rezistivitate electrică >10¹² Ω·cm, făcându-l ideal pentru componente neconductoare rezistente la uzură.
• Conductivitate termică mai scăzută (120-200 W/m·K) în comparație cu SiC monocristal, dar încă eficient în aplicații industriale la temperatură înaltă.
5. Proprietăți mecanice
Napolitană SiC
• Datorită structurii sale cu un singur cristal, este fragil și utilizat în principal în electronica de putere, mai degrabă decât în aplicații mecanice.
Carbură de siliciu sinterizată (SSiC)
• Duritate extremă (duritate Mohs >9.0), rezistență superioară la uzură și rezistență excelentă la coroziune.
• Aplicat pe scară largă în componente rezistente la uzură, etanșări mecanice, rulmenți și piese de pompă de înaltă durabilitate.
6. Câmpuri de aplicare
SiC Wafer (aplicații de semiconductor cu carbură de siliciu)
• Electronică de putere: MOSFET-uri SiC, diode Schottky (SBD-uri SiC), IGBT-uri
• Componente RF: utilizate în stațiile de bază 5G și dispozitivele de comunicație de înaltă frecvență
• Electronică aerospațială și senzori de temperatură înaltă
Aplicații din carbură de siliciu sinterizată (SSiC):
• Etansări mecanice și rulmenți
• Componente rezistente la uzură, cum ar fi duze, supape și părți ale pompei
• Căptușeli pentru cuptoare de înaltă temperatură și schimbătoare de căldură
• Componente rezistente la coroziune pentru industria chimică
• Diferența principală dintre SiC Wafer și carbura de siliciu sinterizată (SSiC) constă în structura lor cristalină, conductivitate electrică și domenii de aplicare.
SiC Wafer este un material monocristal utilizat în electronicele de putere semiconductoare și dispozitivele RF.
Carbura de siliciu sinterizată (SSiC) este un material policristalin, cel mai potrivit pentru componente mecanice și rezistente la uzură.
Înțelegând aceste diferențe, inginerii și întreprinderile pot alege materialul potrivit de carbură de siliciu pentru aplicațiile lor specifice, fie în electronica de putere, fie în componente rezistente la uzură.
