CY2426 Substratos de cristal de carbeto de silício (SiC)

Descrição dos substratos de cristal de SiC

O cristal de SiC tem muitas estruturas cristalinas diferentes, que são chamadas de politípicos. Os poliptipos mais comuns de SiC atualmente em desenvolvimento para eletrônicos são o cúbico 3C-SiC, o hexagonal 4H-SiC e 6H-SiC e o romboédrico 15R-SiC. Esses poliptipos são caracterizados pela sequência de empilhamento das camadas de biatomo da estrutura de SiC.

Especificações dos substratos de cristal de SiC

Aplicações de substratos de cristal de SiC

Eletrônica de potência
Os substratos de SiC são amplamente utilizados em dispositivos eletrônicos de potência, como diodos, transistores e tiristores, devido às suas excelentes capacidades de alta tensão e alta temperatura. Eles são essenciais em veículos elétricos (EVs), inversores de energia e sistemas de energia renovável, permitindo maior eficiência e dispositivos menores e mais leves.

- Dispositivos de alta temperatura
A capacidade do SiC de resistir a altas temperaturas o torna ideal para uso em dispositivos que operam em ambientes adversos, como aplicações aeroespaciais, automotivas e industriais. Ele é comumente usado em dispositivos de alta potência e alta frequência, como sistemas de radar e de comunicação.

- Iluminação LED e lasers
Os substratos de SiC são usados na produção de diodos emissores de luz (LEDs) e diodos a laser de alta eficiência. Sua alta condutividade térmica e o amplo bandgap os tornam ideais para aplicações que exigem dissipação de calor eficiente e alto desempenho na emissão de luz UV, azul e verde.

- Dispositivos de RF (radiofrequência) de potência
O SiC é usado em dispositivos de RF para telecomunicações e aplicações militares devido à sua capacidade de operar em altas frequências, tensões e temperaturas. Isso inclui componentes como transistores e amplificadores de RF.

- Veículos automotivos e elétricos
Os substratos de SiC estão sendo cada vez mais usados em módulos de energia para veículos elétricos e carros híbridos. Sua capacidade de operar com alta eficiência e altas temperaturas ajuda a melhorar a conversão de energia em sistemas de gerenciamento de baterias, acionamentos de motores elétricos e sistemas de carregamento a bordo.

- Inversores solares
Os substratos de SiC também são usados em sistemas de energia solar, especialmente em inversores solares. O uso do SiC ajuda a melhorar a eficiência da conversão de energia e permite inversores menores e mais confiáveis para aplicações de energia solar.

- Física de alta energia
O SiC é usado em detectores de radiação e outros equipamentos de física de alta energia devido à sua excelente resistência à radiação e às propriedades térmicas, o que o torna adequado para aplicações como aceleradores de partículas e sistemas de exploração espacial.

Pacote de substratos de cristal de SiC

Para armazenamento ou remessa de longo prazo, considere o uso de sacos selados a vácuo ou sacos selados a quente para proteger os substratos de SiC contra contaminação e mudanças ambientais.

Perguntas frequentes

Q1 Por que o SiC é preferível ao silício para substratos em eletrônica de potência?

Resposta: O SiC é preferido porque pode suportar tensões mais altas, operar em temperaturas mais altas e oferece condutividade térmica superior em comparação com os substratos de silício tradicionais. Isso o torna adequado para aplicações de alta potência e alta temperatura, como inversores e fontes de alimentação de veículos elétricos.

Q2 Qual é a diferença entre um wafer de SiC e um wafer de silício padrão?

Resposta: Os wafers de SiC têm maior condutividade térmica e podem suportar temperaturas operacionais mais altas em comparação com os wafers de silício padrão. Isso permite que os wafers de SiC sejam usados em aplicações que exigem desempenho mais robusto, como veículos elétricos, eletrônica de potência e aplicações industriais.

Q3 O que são wafers de SiC epitaxiais?

Resposta: Os wafers epitaxiais de SiC são substratos de SiC que têm uma fina camada de cristal de SiC de alta qualidade cultivada sobre um substrato de SiC de qualidade inferior. Essa camada melhora o desempenho do wafer para aplicações específicas, como dispositivos de energia de alto desempenho ou dispositivos de RF.