Schlüsselparameter von Siliziumkarbid (SiC)-Substraten

Gitterparameter:Um Defekte und Spannungen zu minimieren, muss sichergestellt werden, dass die Gitterkonstante des Substrats mit der der aufzuwachsenden Epitaxieschicht übereinstimmt.

Stapelreihenfolge:Die makroskopische Struktur vonSiCbesteht aus Silizium- und Kohlenstoffatomen im Verhältnis 1:1. Unterschiedliche Atomlagenanordnungen führen jedoch zu unterschiedlichen Kristallstrukturen. Daher,SiCweist zahlreiche Polytypen auf, wie z3C-SiC, 4H-SiC und 6H-SiC, entsprechend Stapelsequenzen wie ABC, ABCB, ABCACB.

Mohs-Härte:Die Bestimmung der Härte des Untergrundes ist von entscheidender Bedeutung, da diese Einfluss auf die Bearbeitbarkeit und Verschleißfestigkeit hat.

Dichte:Die Dichte beeinflusst die mechanische Festigkeit und die thermischen Eigenschaften desSubstrat.

Wärmeausdehnungskoeffizient:Dies bezieht sich auf die Rate, mit der dieSubstratSeine Länge bzw. sein Volumen nimmt im Verhältnis zu seinen ursprünglichen Abmessungen zu, wenn die Temperatur um ein Grad Celsius steigt. Die Kompatibilität der thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Substrats und der Epitaxieschicht bei Temperaturschwankungen beeinflusst die thermische Stabilität des Bauelements.

Brechungsindex:Für optische Anwendungen ist der Brechungsindex ein entscheidender Parameter beim Design optoelektronischer Geräte.

Dielektrizitätskonstante:Dies beeinflusst die kapazitiven Eigenschaften des Geräts.

Wärmeleitfähigkeit:Die Wärmeleitfähigkeit ist für Hochleistungs- und Hochtemperaturanwendungen von entscheidender Bedeutung und beeinflusst die Kühleffizienz des Geräts.

Bandabstand:Die Bandlücke stellt die Energiedifferenz zwischen dem oberen Ende des Valenzbandes und dem unteren Ende des Leitungsbandes in Halbleitermaterialien dar. Dieser Energieunterschied bestimmt, ob Elektronen vom Valenzband in das Leitungsband übergehen können. Materialien mit großer Bandlücke benötigen mehr Energie, um Elektronenübergänge anzuregen.

Durchschlag elektrisches Feld:Dies ist die maximale Spannung, der ein Halbleitermaterial standhalten kann.

Sättigungsdriftgeschwindigkeit:Damit ist die maximale durchschnittliche Geschwindigkeit gemeint, die Ladungsträger in einem Halbleitermaterial erreichen können, wenn sie einem elektrischen Feld ausgesetzt werden. Wenn die elektrische Feldstärke bis zu einem gewissen Grad ansteigt, nimmt die Trägergeschwindigkeit bei weiterer Feldzunahme nicht mehr zu und erreicht die sogenannte Sättigungsdriftgeschwindigkeit.**

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