3 นิ้ว 76.2 มม. 4H-Semi SiC พื้นผิวเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์กึ่งดูถูก SiC เวเฟอร์

เวเฟอร์ซับสเตรต SiC (ซิลิคอนคาร์ไบด์) กึ่งหุ้มฉนวน 4H ขนาด 3 นิ้วเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้กันทั่วไป 4H หมายถึงโครงสร้างผลึกเตตราเฮกซาฮีดรัล ฉนวนกึ่งฉนวนหมายความว่าซับสเตรตมีลักษณะความต้านทานสูง และสามารถแยกได้จากการไหลของกระแสไฟฟ้าบ้าง

เวเฟอร์ซับสเตรตดังกล่าวมีลักษณะดังต่อไปนี้: การนำความร้อนสูง การสูญเสียการนำไฟฟ้าต่ำ ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม และมีเสถียรภาพทางกลและทางเคมีที่ดีเยี่ยม เนื่องจากซิลิคอนคาร์ไบด์มีช่องว่างพลังงานกว้างและสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและสภาพสนามไฟฟ้าสูงได้ เวเฟอร์กึ่งฉนวน 4H-SiC จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและอุปกรณ์ความถี่วิทยุ (RF)

การใช้งานหลักของเวเฟอร์กึ่งฉนวน 4H-SiC ได้แก่:

1--อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง: เวเฟอร์ 4H-SiC สามารถใช้ในการผลิตอุปกรณ์สวิตชิ่งกำลัง เช่น MOSFET (ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กของเซมิคอนดักเตอร์เมทัลออกไซด์), IGBT (ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตแบบหุ้มฉนวน) และไดโอดชอตต์กี อุปกรณ์เหล่านี้มีการสูญเสียการนำไฟฟ้าและสวิตช์ต่ำกว่าในสภาพแวดล้อมไฟฟ้าแรงสูงและอุณหภูมิสูง ทั้งยังให้ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่สูงกว่า

2--อุปกรณ์ความถี่วิทยุ (RF): เวเฟอร์กึ่งฉนวน 4H-SiC สามารถใช้เพื่อสร้างเครื่องขยายสัญญาณ RF ความถี่สูงกำลังสูง ตัวต้านทานชิป ตัวกรอง และอุปกรณ์อื่นๆ ซิลิคอนคาร์ไบด์มีประสิทธิภาพความถี่สูงและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่า เนื่องจากมีอัตราการดริฟท์ของความอิ่มตัวของอิเล็กตรอนที่มากขึ้นและค่าการนำความร้อนที่สูงขึ้น

3--อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์: เวเฟอร์กึ่งฉนวน 4H-SiC สามารถใช้ในการผลิตไดโอดเลเซอร์กำลังสูง เครื่องตรวจจับแสง UV และวงจรรวมออปโตอิเล็กทรอนิกส์

ในแง่ของทิศทางตลาด ความต้องการเวเฟอร์กึ่งฉนวน 4H-SiC กำลังเพิ่มขึ้นตามการเติบโตของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง RF และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากซิลิคอนคาร์ไบด์มีการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน ยานพาหนะไฟฟ้า พลังงานหมุนเวียน และการสื่อสาร ในอนาคต ตลาดสำหรับเวเฟอร์กึ่งฉนวน 4H-SiC ยังคงมีแนวโน้มที่ดีและคาดว่าจะเข้ามาแทนที่วัสดุซิลิกอนทั่วไปในการใช้งานต่างๆ