Substrat SiC 6 pouces 4H-SEMI pour lunettes AR et appareils RF 5G

Le substrat en carbure de silicium (SiC) 4H-SEMI de 6 pouces est un matériau semi-conducteur à large bande interdite basé sur la structure cristalline hexagonale (polytype 4H), conçu pour des propriétés ​​semi-isolantes​​ (résistivité ≥1×10⁷ Ω·cm). Fabriqué par ​​transport en phase vapeur physique (PVT)​​ ou ​​épitaxie en phase liquide (LPE)​​, il offre une ​​large bande interdite de 3,26 eV​​, un ​​champ de claquage de 3,5 MV/cm​​, une ​​conductivité thermique de 4,9 W/cm·K​​ et des ​​caractéristiques haute fréquence à faibles pertes​​, ce qui le rend idéal pour les applications en environnement extrême telles que les communications 5G, les dispositifs RF et l'électronique aérospatiale. Comparé aux matériaux à base de silicium, il offre une ​​résistance au claquage 10× plus élevée​​ et une ​​conductivité thermique 3× supérieure​​, permettant un fonctionnement stable entre -200°C et 1 600°C, et servant de substrat optimal pour les dispositifs haute tension, haute fréquence et haute puissance.

1. Performances électriques​​

• ​​Large bande interdite (3,26 eV)​​: Le substrat SiC 4H-SEMI de 6 pouces résiste à des tensions supérieures à 10 kV, ce qui convient aux scénarios haute tension comme les réseaux intelligents et les onduleurs de VE.

• ​​Champ de claquage élevé (3,5 MV/cm)​​: 10× supérieur au silicium, minimisant le courant de fuite et améliorant la fiabilité.

• ​​Haute mobilité des électrons (900 cm²/V·s)​​: Le substrat SiC 4H-SEMI de 6 pouces optimise la vitesse de commutation dans les dispositifs RF, réduisant les pertes par conduction.

​​2. Propriétés thermiques et mécaniques​​

• ​​Haute conductivité thermique (4,9 W/cm·K)​​: 3× meilleure dissipation thermique que le silicium, supportant des températures extrêmes (-200°C à 1 600°C).

• ​​Dureté élevée (Mohs 9,2)​​: Le substrat SiC 4H-SEMI de 6 pouces résiste à l'usure, compatible avec les processus de précision comme le CMP et la gravure sèche.

​​3. Compatibilité des processus​​

• ​​Faible densité de micropipes (<1 cm⁻²)​​: Le substrat SiC 4H-SEMI de 6 pouces minimise les défauts de réseau pour une qualité de couche épitaxiale supérieure.

• ​​Planéité de surface (Ra <0,2 nm)​​: Le substrat SiC 4H-SEMI de 6 pouces assure la compatibilité avec la lithographie et le dépôt de couches minces.

​​Applications principales du substrat SiC 4H-SEMI de 6 pouces​​

1. Communications 5G et dispositifs RF​​

• ​​Modules RF à ondes millimétriques​​: Le substrat SiC 4H-SEMI de 6 pouces permet des dispositifs RF GaN-sur-4H-SiC pour les bandes 28 GHz+, améliorant l'efficacité du signal.
• ​​Filtres à faibles pertes​​: Le substrat SiC 4H-SEMI de 6 pouces réduit l'atténuation du signal, améliorant la sensibilité des radars et des communications.

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2. Véhicules électriques (VE)​​

• ​​Onduleurs haute fréquence​​: Compatible avec les plateformes de recharge rapide 800 V, réduisant les pertes d'énergie de >40 %.
• ​​MOSFET de puissance​​: Le substrat SiC 4H-SEMI de 6 pouces réduit les pertes par conduction de 80 à 90 %, augmentant l'autonomie.

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3. Aérospatiale et défense​​

• ​​Dispositifs durcis aux radiations​​: Remplace les composants en silicium, prolongeant la durée de vie des systèmes de satellites et de fusées (>100 Mrad de tolérance).
• ​​Radars haute puissance​​: Le substrat SiC 4H-SEMI de 6 pouces exploite les propriétés à faibles pertes pour une précision de détection améliorée.

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4. Systèmes industriels et énergétiques​​

• ​​Onduleurs solaires​​: Augmente l'efficacité de conversion de 1 à 3 %, réduisant le volume de 40 à 60 % pour les environnements difficiles.
• ​​Réseaux intelligents​​: Le substrat SiC 4H-SEMI de 6 pouces prend en charge la transmission CC haute tension, minimisant la dissipation thermique et les besoins de refroidissement.

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