Substrato SiC da 6 pollici 4H-SEMI per occhiali AR e dispositivi RF 5G

Il substrato in carburo di silicio (4H-SiC) 4H-SEMI da 6 pollici è un materiale semiconduttore a banda larga basato sulla struttura cristallina esagonale (polimorfo 4H), progettato per proprietà ​​semi-isolanti​​ (resistività ≥1×10⁷ Ω·cm). Fabbricato tramite ​​trasporto di vapore fisico (PVT)​​ o ​​epitassia in fase liquida (LPE)​​, offre ​​3,26 eV di banda proibita​​, ​​3,5 MV/cm di campo di rottura​​, ​​4,9 W/cm·K di conducibilità termica​​ e ​​caratteristiche ad alta frequenza e a basse perdite​​, che lo rendono ideale per applicazioni in ambienti estremi come comunicazioni 5G, dispositivi RF ed elettronica aerospaziale. Rispetto ai materiali a base di silicio, offre ​​10× maggiore resistenza al campo di rottura​​ e ​​3× conducibilità termica superiore​​, consentendo un funzionamento stabile da -200°C a 1.600°C e fungendo da substrato ottimale per dispositivi ad alta tensione, alta frequenza e alta potenza.

1. Prestazioni elettriche​​

• ​​Ampia banda proibita (3,26 eV)​​: il substrato SiC 4H-SEMI da 6 pollici resiste a tensioni superiori a 10 kV, adatto a scenari ad alta tensione come le smart grid e gli inverter EV.

• ​​Alto campo di rottura (3,5 MV/cm)​​: 10× superiore al silicio, riducendo al minimo la corrente di dispersione e migliorando l'affidabilità.

• ​​Elevata mobilità degli elettroni (900 cm²/V·s)​​: il substrato SiC 4H-SEMI da 6 pollici ottimizza la velocità di commutazione nei dispositivi RF, riducendo le perdite di conduzione.

​​2. Proprietà termiche e meccaniche​​

• ​​Elevata conducibilità termica (4,9 W/cm·K)​​: 3× migliore dissipazione del calore rispetto al silicio, supportando temperature estreme (-200°C a 1.600°C).

• ​​Elevata durezza (Mohs 9,2)​​: il substrato SiC 4H-SEMI da 6 pollici resiste all'usura, compatibile con processi di precisione come CMP e incisione a secco.

​​3. Compatibilità del processo​​

• ​​Bassa densità di micropipe (<1 cm⁻²)​​: il substrato SiC 4H-SEMI da 6 pollici riduce al minimo i difetti del reticolo per una qualità superiore dello strato epitassiale.

• ​​Planarità della superficie (Ra <0,2 nm)​​: il substrato SiC 4H-SEMI da 6 pollici garantisce la compatibilità con la litografia e il deposito di film sottili.

​​Applicazioni principali del substrato SiC 4H-SEMI da 6 pollici​​

1. Comunicazioni 5G e dispositivi RF​​

• ​​Moduli RF a onde millimetriche​​: il substrato SiC 4H-SEMI da 6 pollici abilita i dispositivi RF GaN-on-4H-SiC per bande da 28 GHz+, migliorando l'efficienza del segnale.
• ​​Filtri a basse perdite​​: il substrato SiC 4H-SEMI da 6 pollici riduce l'attenuazione del segnale, migliorando la sensibilità radar e di comunicazione.

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2. Veicoli elettrici (EV)​​

• ​​Inverter ad alta frequenza​​: compatibile con piattaforme di ricarica rapida a 800 V, riducendo la perdita di energia di >40%.
• ​​Power MOSFET​​: il substrato SiC 4H-SEMI da 6 pollici riduce le perdite di conduzione dell'80-90%, estendendo l'autonomia di guida.

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3. Aerospaziale e difesa​​

• ​​Dispositivi resistenti alle radiazioni​​: sostituisce i componenti in silicio, prolungando la durata dei sistemi satellitari e missilistici (>100 Mrad di tolleranza).
• ​​Radar ad alta potenza​​: il substrato SiC 4H-SEMI da 6 pollici sfrutta le proprietà a basse perdite per una maggiore precisione di rilevamento.

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4. Sistemi industriali ed energetici​​

• ​​Inverter solari​​: aumenta l'efficienza di conversione dell'1-3%, riducendo il volume del 40-60% per ambienti difficili.
• ​​Smart grid​​: il substrato SiC 4H-SEMI da 6 pollici supporta la trasmissione CC ad alta tensione, riducendo al minimo la dissipazione del calore e le esigenze di raffreddamento.

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