Perbezaan Antara Wafer SiC dan Silikon Karbida Tersinter (SSiC)
Silicon Carbide (SiC) ialah bahan serba boleh yang digunakan dalam kedua-dua aplikasi semikonduktor dan komponen tahan haus. Walau bagaimanapun, terdapat perbezaan utama antara SiC Wafer dan Sintered Silicon Carbide (SSiC) dari segi struktur kristal, kekonduksian elektrik, proses pembuatan dan aplikasi. Di bawah adalah perbandingan terperinci:
1. Aplikasi Bahan
Wafer SiC (Wafer Silikon Karbida)
• Digunakan dalam industri semikonduktor sebagai bahan semikonduktor generasi ketiga.
• Biasa digunakan dalam elektronik kuasa, komponen RF dan peranti elektronik suhu tinggi.
• Penting untuk SiC MOSFET, diod SiC Schottky (SBD) dan IGBT.
Silikon Karbida Tersinter (SSiC)
• Terutamanya digunakan dalam industri mekanikal, kimia, dan aeroangkasa.
• berurusan untuk komponen tahan haus, gelang pengedap, muncung dan penukar haba.
2. Proses Pengilangan
Wafer SiC (Pengeluaran Semikonduktor Silikon Karbida)
• Dihasilkan melalui Pengangkutan Wap Fizikal (PVT), Pemendapan Wap Kimia (CVD), atau Epitaksi Fasa Cecair (LPE).
• Memerlukan penghirisan ketepatan, penggilapan dan pertumbuhan epitaxial untuk memenuhi piawaian gred semikonduktor.
Pengeluaran Silicon Carbide (SSiC) tersinter
• Dikilangkan menggunakan metalurgi serbuk, di mana serbuk SiC disinter pada suhu lebih 2000°C di bawah suasana perlindungan tanpa tekanan luaran.
• Proses ini dioptimumkan untuk komponen tahan haus dan bukannya aplikasi semikonduktor.
3. Perbezaan Mikrostruktur
Wafer SiC
• Struktur kristal tunggal (polytip 4H-SiC atau 6H-SiC), membolehkan mobiliti elektron tinggi dan ketumpatan kecacatan rendah.
• Ideal untuk elektronik kuasa dan aplikasi semikonduktor RF.
Silikon Karbida Tersinter (SSiC)
• Struktur polihabluran, di mana butiran SiC terikat pada sempadan kristal.
• Menawarkan kekuatan tinggi tetapi mempunyai kekonduksian elektrik yang lemah, menjadikannya tidak sesuai untuk aplikasi semikonduktor.
4. Sifat Elektrik dan Terma
SiC Wafer (Silicon Carbide Semiconductor)
• Jurang jalur lebar (~3.26 eV), menyokong peranti kuasa voltan tinggi, suhu tinggi dan frekuensi tinggi.
• Kekonduksian elektrik yang unggul, penting untuk MOSFET SiC, IGBT dan elektronik kuasa berkecekapan tinggi.
• Kekonduksian haba yang tinggi (~490 W/m·K), memastikan pelesapan haba yang cekap dalam peranti kuasa.
Sifat Silikon Karbida (SSiC) Tersinter
• Ciri penebat yang sangat baik, dengan kerintangan elektrik >10¹² Ω·cm, menjadikannya sesuai untuk komponen tahan haus bukan konduktif.
• Kekonduksian terma yang lebih rendah (120-200 W/m·K) berbanding SiC kristal tunggal, tetapi masih berkesan dalam aplikasi industri suhu tinggi.
5. Sifat Mekanikal
Wafer SiC
• Oleh kerana struktur kristal tunggalnya, ia rapuh dan digunakan terutamanya dalam elektronik kuasa dan bukannya aplikasi mekanikal.
Silikon Karbida Tersinter (SSiC)
• Kekerasan melampau (kekerasan Mohs >9.0), rintangan haus yang unggul, dan rintangan kakisan yang sangat baik.
• Digunakan secara meluas dalam komponen tahan haus, pengedap mekanikal, galas, dan bahagian pam tahan lasak tinggi.
6. Medan Permohonan
Wafer SiC (Aplikasi Semikonduktor Silikon Karbida)
• Elektronik kuasa: MOSFET SiC, diod Schottky (SiC SBD), IGBT
• Komponen RF: Digunakan dalam stesen pangkalan 5G dan peranti komunikasi frekuensi tinggi
• Elektronik aeroangkasa dan penderia suhu tinggi
Aplikasi Silicon Carbide (SSiC) Tersinter:
• Pengedap dan galas mekanikal
• Komponen tahan haus seperti muncung, injap dan bahagian pam
• Lapisan relau suhu tinggi dan penukar haba
• Komponen tahan kakisan untuk industri kimia
• Perbezaan utama antara Wafer SiC dan Sintered Silicon Carbide (SSiC) terletak pada struktur kristal, kekonduksian elektrik dan kawasan aplikasinya.
SiC Wafer ialah bahan kristal tunggal yang digunakan dalam elektronik kuasa semikonduktor dan peranti RF.
Sintered Silicon Carbide (SSiC) ialah bahan polihabluran, paling sesuai untuk komponen mekanikal dan tahan haus.
Dengan memahami perbezaan ini, jurutera dan perniagaan boleh memilih bahan silikon karbida yang sesuai untuk aplikasi khusus mereka, sama ada dalam elektronik kuasa atau komponen tahan haus.
