แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์กึ่งฉนวน 4H ขนาด 3 นิ้ว (76.2 มม.)

แผ่นเวเฟอร์ SiC (ซิลิคอนคาร์ไบด์) ขนาด 3 นิ้ว ชนิด 4H กึ่งฉนวน เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้กันทั่วไป 4H บ่งชี้ถึงโครงสร้างผลึกแบบเตตระเฮกซาเฮดรัล กึ่งฉนวนหมายความว่าพื้นผิวมีคุณสมบัติความต้านทานสูงและสามารถแยกออกจากกระแสไฟฟ้าได้ในระดับหนึ่ง

แผ่นเวเฟอร์ที่เป็นสารตั้งต้นดังกล่าวมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: การนำความร้อนสูง การสูญเสียการนำความร้อนต่ำ ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม และมีความเสถียรทางกลและทางเคมีที่ดีเยี่ยม เนื่องจากซิลิคอนคาร์ไบด์มีช่องว่างพลังงานกว้างและสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและสภาวะสนามไฟฟ้าสูงได้ แผ่นเวเฟอร์กึ่งฉนวน 4H-SiC จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและอุปกรณ์คลื่นความถี่วิทยุ (RF)

การใช้งานหลักของเวเฟอร์กึ่งฉนวน 4H-SiC ได้แก่:

1. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง: แผ่นเวเฟอร์ 4H-SiC สามารถนำมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์สวิตช์กำลัง เช่น MOSFET (ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กแบบโลหะออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์), IGBT (ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ที่มีฉนวนกั้น) และไดโอด Schottky อุปกรณ์เหล่านี้มีค่าการสูญเสียในการนำไฟฟ้าและการสวิตช์ต่ำกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูง และให้ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่สูงกว่า

2. อุปกรณ์คลื่นความถี่วิทยุ (RF): แผ่นเวเฟอร์ 4H-SiC แบบกึ่งฉนวนสามารถนำไปใช้ในการผลิตเครื่องขยายสัญญาณ RF กำลังสูง ความถี่สูง ตัวต้านทานแบบชิป ตัวกรอง และอุปกรณ์อื่นๆ ซิลิคอนคาร์ไบด์มีประสิทธิภาพความถี่สูงและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่า เนื่องจากมีอัตราการเคลื่อนตัวของอิเล็กตรอนอิ่มตัวที่สูงกว่าและค่าการนำความร้อนที่สูงกว่า

3. อุปกรณ์อิเล็กโทรออปติก: แผ่นเวเฟอร์ 4H-SiC แบบกึ่งฉนวนสามารถนำไปใช้ในการผลิตไดโอดเลเซอร์กำลังสูง ตัวตรวจจับแสงยูวี และวงจรรวมอิเล็กโทรออปติกได้

ในแง่ของทิศทางตลาด ความต้องการเวเฟอร์กึ่งฉนวน 4H-SiC กำลังเพิ่มขึ้นตามการเติบโตของสาขาอิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง RF และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากซิลิคอนคาร์ไบด์มีแอปพลิเคชันที่หลากหลาย รวมถึงการประหยัดพลังงาน ยานยนต์ไฟฟ้า พลังงานหมุนเวียน และการสื่อสาร ในอนาคต ตลาดเวเฟอร์กึ่งฉนวน 4H-SiC ยังคงมีแนวโน้มที่ดีมากและคาดว่าจะเข้ามาแทนที่วัสดุซิลิคอนแบบดั้งเดิมในแอปพลิเคชันต่างๆ