Skillnaden mellan SiC Wafer och sintrad kiselkarbid (SSiC)
Kiselkarbid (SiC) är ett mångsidigt material som används i både halvledarapplikationer och slitstarka komponenter. Det finns dock viktiga skillnader mellan SiC Wafer och Sintered Silicon Carbide (SSiC) när det gäller kristallstruktur, elektrisk ledningsförmåga, tillverkningsprocesser och applikationer. Nedan följer en detaljerad jämförelse:
1. Materialtillämpningar
SiC Wafer (kiselkarbidwafer)
• Används inom halvledarindustrin som tredje generationens halvledarmaterial.
• Används vanligtvis i kraftelektronik, RF-komponenter och högtemperaturelektronik.
• Viktigt för SiC MOSFET, SiC Schottky-dioder (SBD) och IGBT.
Sintrad kiselkarbid (SSiC)
• Används främst inom mekanisk, kemisk och flygindustri.
• erbjudande för slitstarka komponenter, tätningsringar, munstycken och värmeväxlare.
2. Tillverkningsprocess
SiC Wafer (Silicon Carbide Semiconductor Production)
• Producerad genom fysisk ångtransport (PVT), kemisk ångdeposition (CVD) eller vätskefasepitaxi (LPE).
• Kräver precisionsskärning, polering och epitaxiell tillväxt för att möta standarder av halvledarkvalitet.
Tillverkning av sintrad kiselkarbid (SSiC).
• Tillverkad med pulvermetallurgi, där SiC-pulver sintras vid över 2000°C under en skyddande atmosfär utan yttre tryck.
• Processen är optimerad för slitstarka komponenter snarare än halvledarapplikationer.
3. Mikrostrukturskillnader
SiC Wafer
• Enkristallstruktur (4H-SiC eller 6H-SiC polytyper), möjliggör hög elektronmobilitet och låg defektdensitet.
• Idealisk för kraftelektronik och RF-halvledarapplikationer.
Sintrad kiselkarbid (SSiC)
• Polykristallin struktur, där SiC-korn binder vid kristallgränser.
• Ger hög hållfasthet men har dålig elektrisk ledningsförmåga, vilket gör den olämplig för halvledarapplikationer.
4. Elektriska och termiska egenskaper
SiC Wafer (kiselkarbidhalvledare)
• Brett bandgap (~3,26 eV), stöder högspännings-, högtemperatur- och högfrekventa kraftenheter.
• Överlägsen elektrisk ledningsförmåga, avgörande för SiC MOSFET, IGBT och högeffektiv kraftelektronik.
• Hög värmeledningsförmåga (~490 W/m·K), säkerställer effektiv värmeavledning i kraftenheter.
Egenskaper för sintrad kiselkarbid (SSiC).
• Utmärkta isoleringsegenskaper, med elektrisk resistivitet >10¹² Ω·cm, vilket gör den idealisk för icke-ledande slitstarka komponenter.
• Lägre värmeledningsförmåga (120-200 W/m·K) jämfört med enkristall-SiC, men fortfarande effektiv i industriella tillämpningar med hög temperatur.
5. Mekaniska egenskaper
SiC Wafer
• På grund av sin enkristallstruktur är den skör och används främst i kraftelektronik snarare än mekaniska applikationer.
Sintrad kiselkarbid (SSiC)
• Extrem hårdhet (Mohs hårdhet >9.0), överlägsen slitstyrka och utmärkt korrosionsbeständighet.
• Används brett i slitstarka komponenter, mekaniska tätningar, lager och pumpdelar med hög hållbarhet.
6. Ansökningsfält
SiC Wafer (kiselkarbid halvledartillämpningar)
• Kraftelektronik: SiC MOSFETs, Schottky-dioder (SiC SBDs), IGBTs
• RF-komponenter: Används i 5G-basstationer och högfrekventa kommunikationsenheter
• Flygelektronik och högtemperatursensorer
Tillämpningar av sintrad kiselkarbid (SSiC):
• Mekaniska tätningar och lager
• Slitstarka komponenter som munstycken, ventiler och pumpdelar
• Ugnsfoder och värmeväxlare med hög temperatur
• Korrosionsbeständiga komponenter för den kemiska industrin
• Den primära skillnaden mellan SiC Wafer och Sintered Silicon Carbide (SSiC) ligger i deras kristallstruktur, elektriska ledningsförmåga och användningsområden.
SiC Wafer är ett enkristallmaterial som används i halvledarkraftelektronik och RF-enheter.
Sinterkiselkarbid (SSiC) är ett polykristallint material, bäst lämpat för mekaniska och slitstarka komponenter.
Genom att förstå dessa skillnader kan ingenjörer och företag välja rätt kiselkarbidmaterial för sina specifika applikationer, oavsett om det gäller kraftelektronik eller slitstarka komponenter.
