ویفر زیرلایه نیمه SiC 4H-3 اینچی 76.2 میلی‌متری، ویفرهای SiC نیمه‌رسوب سیلیکون کاربید

ویفرهای زیرلایه SiC (کاربید سیلیکون) نیمه عایق 4H با قطر 3 اینچ، یک ماده نیمه‌هادی رایج هستند. 4H نشان دهنده ساختار کریستالی چهاروجهی است. نیمه عایق به این معنی است که زیرلایه دارای ویژگی‌های مقاومتی بالایی است و می‌تواند تا حدودی از جریان ایزوله شود.

چنین ویفرهای زیرلایه‌ای دارای ویژگی‌های زیر هستند: رسانایی حرارتی بالا، اتلاف رسانایی کم، مقاومت عالی در برابر دمای بالا و پایداری مکانیکی و شیمیایی عالی. از آنجا که کاربید سیلیکون دارای شکاف انرژی وسیعی است و می‌تواند در برابر دماهای بالا و شرایط میدان الکتریکی بالا مقاومت کند، ویفرهای نیمه عایق 4H-SiC به طور گسترده در الکترونیک قدرت و دستگاه‌های فرکانس رادیویی (RF) استفاده می‌شوند.

کاربردهای اصلی ویفرهای نیمه عایق 4H-SiC عبارتند از:

۱-- الکترونیک قدرت: ویفرهای 4H-SiC می‌توانند برای ساخت دستگاه‌های سوئیچینگ قدرت مانند MOSFET (ترانزیستورهای اثر میدانی نیمه‌رسانای اکسید فلزی)، IGBT (ترانزیستورهای دوقطبی با گیت عایق) و دیودهای شاتکی استفاده شوند. این دستگاه‌ها در محیط‌های ولتاژ بالا و دمای بالا، تلفات هدایت و سوئیچینگ کمتری دارند و راندمان و قابلیت اطمینان بالاتری ارائه می‌دهند.

۲--دستگاه‌های فرکانس رادیویی (RF): ویفرهای نیمه عایق 4H-SiC می‌توانند برای ساخت تقویت‌کننده‌های توان RF فرکانس بالا، مقاومت‌های تراشه، فیلترها و سایر دستگاه‌ها مورد استفاده قرار گیرند. کاربید سیلیکون به دلیل نرخ رانش اشباع الکترونی بالاتر و رسانایی حرارتی بالاتر، عملکرد فرکانس بالا و پایداری حرارتی بهتری دارد.

۳--ابزارهای اپتوالکترونیکی: ویفرهای نیمه عایق 4H-SiC می‌توانند برای ساخت دیودهای لیزری پرتوان، آشکارسازهای نور فرابنفش و مدارهای مجتمع اپتوالکترونیکی مورد استفاده قرار گیرند.

از نظر جهت بازار، تقاضا برای ویفرهای نیمه عایق 4H-SiC با رشد زمینه‌های الکترونیک قدرت، RF و اپتوالکترونیک در حال افزایش است. این به دلیل این واقعیت است که کاربید سیلیکون طیف گسترده‌ای از کاربردها، از جمله بهره‌وری انرژی، وسایل نقلیه الکتریکی، انرژی‌های تجدیدپذیر و ارتباطات را دارد. در آینده، بازار ویفرهای نیمه عایق 4H-SiC بسیار امیدوارکننده است و انتظار می‌رود جایگزین مواد سیلیکونی مرسوم در کاربردهای مختلف شود.