碳化硅的物理化學性能
信息來源于:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于:2021-12-10
物理性質(zhì):
高硬度(克氏硬度為3000kg/mm ),可以切割紅寶石,高耐磨性,僅次于金剛石,熱導(dǎo)率超過金屬銅,是Si的3倍,是GaAs的8~10倍。SiC的熱穩(wěn)定性較高,在常壓下不可能熔化,散熱性能好,對于大功率器件非常重要。
化學性質(zhì):
耐腐蝕性非常強,室溫下幾乎可以抵抗任何已知的腐蝕劑SiC表面易氧化生成Si0,薄層,能防止其進一步氧化, 在高于1700°C時,這層氧化膜熔化并迅速發(fā)生氧化反應(yīng)。4H-SiC和6H-SiC帶隙約是Si的3倍,是GaAs的2倍;其擊穿電場強度高于Si一個數(shù)量級,飽和電子漂移速度是Si的2.5倍。4H-SiC 的帶隙比6H-SiC更寬。
碳化硅在半導(dǎo)體芯片中的主要形式為襯底。半導(dǎo)體芯片分為集成電路和分立器件,但不論是集成電路還是分立器件,其基本結(jié)構(gòu)都可劃分為“襯底-外延-器件” 結(jié)構(gòu)。碳化硅在半導(dǎo)體中存在的主要形式是作為襯底材料。
碳化硅晶片是碳化硅晶體經(jīng)過切割、研磨、拋光、清洗等工序加工形成的單晶薄片。
碳化硅晶片作為半導(dǎo)體襯底材料,經(jīng)過外延生長、器件制造等環(huán)節(jié),可制成碳化硅基功率器件和微波射頻器件,是第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料。
根據(jù)電阻率不同,碳化硅晶片可分為導(dǎo)電型和半絕緣型。其中,導(dǎo)電型碳化硅晶片主要應(yīng)用于制造耐高溫、耐高壓的功率器件,市場規(guī)模較大;半絕緣型碳化硅襯底主要應(yīng)用于微波射頻器件等領(lǐng)域,隨著 5G 通訊網(wǎng)絡(luò)的加速建設(shè),市場需求提升較為明顯。