সিআইসি সাবস্ট্রেট 4 ইঞ্চি পি-টাইপ 4 এইচ / 6 এইচ-পি এন-টাইপ 3 সি-এন শূন্য গ্রেড উত্পাদন গ্রেড ডামি গ্রেড

সিআইসি সাবস্ট্রেট 4 ইঞ্চি পি-টাইপ 4 এইচ / 6 এইচ-পি এন-টাইপ 3 সি-এন শূন্য গ্রেড উত্পাদন গ্রেড ডামি গ্রেড

পি-টাইপ সিআইসি সাবস্ট্র্যাট এর বিমূর্ত

পি-টাইপ সিলিকন কার্বাইড (সিআইসি) সাবস্ট্রেটগুলি উন্নত ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির বিকাশে বিশেষত উচ্চ শক্তি, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি,এবং উচ্চ তাপমাত্রা কর্মক্ষমতাএই গবেষণায় পি-টাইপ সিআইসি স্তরগুলির কাঠামোগত এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি তদন্ত করা হয়েছে, কঠোর পরিবেশে ডিভাইসের দক্ষতা বাড়ানোর ক্ষেত্রে তাদের ভূমিকার উপর জোর দেওয়া হয়েছে।কঠোর চরিত্রায়ন পদ্ধতির মাধ্যমে, হল প্রভাব পরিমাপ, রামান বর্ণনাকারী, এবং এক্স-রে বিভাজন (এক্সআরডি) সহ, আমরা উচ্চ তাপ স্থিতিশীলতা, ক্যারিয়ার গতিশীলতা,এবং পি-টাইপ সিআইসি সাবস্ট্র্যাটের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা. ফলাফলগুলি প্রকাশ করে যে পি-টাইপ সিআইসি সাবস্ট্র্যাটগুলি এন-টাইপ প্রতিপক্ষগুলির তুলনায় কম ত্রুটি ঘনত্ব এবং উন্নত ডোপিং অভিন্নতা প্রদর্শন করে,তাদের পরবর্তী প্রজন্মের পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের জন্য আদর্শ করে তোলেগবেষণার সমাপ্তি হল পি-টাইপ সিআইসি বৃদ্ধির প্রক্রিয়াগুলিকে অপ্টিমাইজ করার জন্য অন্তর্দৃষ্টি দিয়ে, অবশেষে শিল্প ও অটোমোটিভ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে আরও নির্ভরযোগ্য এবং দক্ষ উচ্চ-শক্তি ডিভাইসের পথ প্রশস্ত করে.

পি-টাইপ সিআইসি সাবস্ট্র্যাটের বৈশিষ্ট্য

1.বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যঃ

• ডোপিং টাইপ:পি-টাইপ (সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম (Al) বা বোরন (B) এর মতো উপাদান দিয়ে ডোপ করা)
• ব্যান্ডগ্যাপঃ3.23 eV (4H-SiC এর জন্য) বা 3.02 eV (6H-SiC এর জন্য), সিলিকন (1.12 eV) এর চেয়ে প্রশস্ত, যা উচ্চ তাপমাত্রা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে আরও ভাল পারফরম্যান্সের অনুমতি দেয়।
• ক্যারিয়ারের ঘনত্বঃসাধারণত$\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">0</span></span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">15</span></span>}}$১০^{১৫}1015থেকে$\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">0</span></span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">19</span></span>}}$10^{19}1019সেমি${}^{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">-</span></span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">3</span></span>}}$ঃ ঃ−3, ডোপিং স্তরের উপর নির্ভর করে।
• গর্তের গতিশীলতাঃ20 থেকে 100 সেমি 2 / ভি · সেকেন্ডের মধ্যে, যা গর্তের ভারী কার্যকর ভর কারণে ইলেকট্রন গতিশীলতার চেয়ে কম।
• প্রতিরোধ ক্ষমতাঃডোপিং স্তরের উপর নির্ভর করে কম (ডোপিং ঘনত্বের উপর নির্ভর করে) থেকে মাঝারি উচ্চ পর্যন্ত। উচ্চতর ডোপিং স্তরগুলি প্রতিরোধকে হ্রাস করে।

2.তাপীয় বৈশিষ্ট্যঃ

• তাপ পরিবাহিতাঃSiC এর উচ্চ তাপ পরিবাহিতা রয়েছে, প্রায় 3.7-4.9 W/cm·K (পলিটাইপ এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে), যা সিলিকনের তুলনায় অনেক বেশি (~ 1.5 W/cm·K) ।এই উচ্চ ক্ষমতা ডিভাইসের মধ্যে কার্যকর তাপ dissipation জন্য অনুমতি দেয়.
• উচ্চ গলনাঙ্কঃপ্রায় ২৭০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস, যা উচ্চ তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

3.যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যঃ

• কঠোরতা:সিআইসি সবচেয়ে শক্ত উপাদানগুলির মধ্যে একটি, যার মোহস কঠোরতা প্রায় 9। এটি শারীরিক পরিধানের জন্য অত্যন্ত প্রতিরোধী করে তোলে।
• ইয়ং এর মডুলাস:প্রায় ৪১০-৪৫০ জিপিএ, যা শক্তিশালী যান্ত্রিক শক্ততা নির্দেশ করে।
• ফাটল শক্ততাঃযদিও সিআইসি শক্ত, এটি কিছুটা ভঙ্গুর, প্রায় 3 এমপিএ·এম এর একটি ভাঙ্গন অনমনীয়তার সাথে${}^{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">1</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">/</span></span>}\mathrm{<span\; style="font-size:18px;"><span\; style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">2</span></span>}}$^{1/2}অর্ধেক.

4.রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যঃ

• রাসায়নিক স্থিতিশীলতাঃসিআইসি রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় এবং বেশিরভাগ অ্যাসিড, ক্ষার এবং অক্সিডেশনে অত্যন্ত প্রতিরোধী। এটি কঠোর পরিবেশে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
• অক্সাইডেশন প্রতিরোধ ক্ষমতাঃSiC উচ্চ তাপমাত্রায় অক্সিজেনের সংস্পর্শে পড়লে একটি প্রতিরক্ষামূলক সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO2) স্তর গঠন করে, যা এর অক্সিডেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়।

5.অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যঃ

• স্বচ্ছতা:সিআইসি সাবস্ট্র্যাটগুলি দৃশ্যমান আলোতে অপটিক্যালভাবে স্বচ্ছ নয় তবে ডোপিং ঘনত্ব এবং বেধের উপর নির্ভর করে ইনফ্রারেড বর্ণালীতে স্বচ্ছ হতে পারে।

6.বিকিরণ কঠোরতাঃ

• সিআইসি রেডিয়েশন ক্ষতির জন্য চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে, যা মহাকাশ এবং পারমাণবিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপকারী।

7.সাধারণ পলিটাইপঃ

• ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ব্যবহৃত SiC এর সবচেয়ে সাধারণ পলিটাইপগুলি হল 4H-SiC এবং 6H-SiC। এই পলিটাইপগুলি তাদের স্ট্যাকিং সিকোয়েন্সিতে পৃথক হয়, যা উপাদানের ইলেকট্রনিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে,যেমন ক্যারিয়ার গতিশীলতা এবং ব্যান্ডগ্যাপ.

P-type SiC Substrate এর ডেটা শীট

পি-টাইপ সিআইসি সাবস্ট্র্যাটের প্রয়োগ

1.পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স:

• উচ্চ-ভোল্টেজ ডিভাইসঃউচ্চ ভোল্টেজ, উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ দক্ষতা প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য পি-টাইপ সিআইসি সাবস্ট্র্যাটগুলি পাওয়ার এমওএসএফইটি, শটকি ডায়োড এবং থাইরিস্টরগুলিতে ব্যবহৃত হয়।এই ডিভাইসগুলি শক্তি রূপান্তর সিস্টেমের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, বৈদ্যুতিক যানবাহন, পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সিস্টেম (যেমন সৌর ইনভার্টার) এবং শিল্প মোটর ড্রাইভের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত।
• দক্ষতা এবং নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধিঃSiC এর বিস্তৃত ব্যান্ডগ্যাপ ডিভাইসগুলিকে ঐতিহ্যগত সিলিকন ভিত্তিক ডিভাইসগুলির তুলনায় উচ্চতর তাপমাত্রা, ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করার অনুমতি দেয়,যা শক্তি ইলেকট্রনিক্সের দক্ষতা বৃদ্ধি এবং আকার হ্রাস করে.

2.আরএফ এবং মাইক্রোওয়েভ ডিভাইসঃ

• উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনঃপি-টাইপ সিআইসি সাবস্ট্রেটগুলি আরএফ (রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি) পরিবর্ধক, মিশুক এবং দোলকগুলিতে বিশেষত যোগাযোগ ব্যবস্থা, রাডার সিস্টেম এবং উপগ্রহ যোগাযোগে ব্যবহৃত হয়।SiC এর উচ্চ তাপ পরিবাহিতা নিশ্চিত করে যে এই ডিভাইসগুলি উচ্চ শক্তির অপারেশনেও কর্মক্ষমতা বজায় রাখে.
• ৫জি প্রযুক্তিঃউচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চতর পাওয়ার ঘনত্বের সাথে কাজ করার ক্ষমতা সিআইসি সাবস্ট্র্যাটগুলিকে 5 জি যোগাযোগ অবকাঠামোর ডিভাইসের জন্য আদর্শ করে তোলে।

3.এলইডি এবং অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইস:

• এলইডি সাবস্ট্রেট:পি-টাইপ সিআইসি এলইডি উৎপাদনের জন্য বিশেষ করে নীল ও সবুজ আলোর নির্গমনের জন্য একটি স্তর উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়।এর তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং নাইট্রাইড ভিত্তিক অর্ধপরিবাহী (যেমন GaN) এর সাথে গ্রিট ম্যাচিং এটিকে অটোমোবাইল আলোতে ব্যবহৃত উচ্চ-উজ্জ্বলতা এলইডিগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে, ডিসপ্লে, এবং সাধারণ আলো।
• ফোটোডেটেক্টর এবং সৌর কোষ:উচ্চ তাপমাত্রা এবং বিকিরণের সংস্পর্শে আসার মতো চরম পরিবেশের প্রতিরোধের ক্ষমতা থাকার কারণে সিআইসি সাবস্ট্র্যাটগুলি ইউভি ফটোডেটেক্টর এবং উচ্চ-কার্যকারিতা সৌর কোষে ব্যবহৃত হয়।

4.উচ্চ তাপমাত্রার ইলেকট্রনিক্সঃ

• এয়ারস্পেস এবং প্রতিরক্ষা:সিআইসি-ভিত্তিক ডিভাইসগুলি জেট ইঞ্জিন নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা সহ এয়ারস্পেস এবং প্রতিরক্ষা অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ,যেখানে উপাদানগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় এবং চরম যান্ত্রিক চাপের অধীনে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে হবে.
• তেল ও গ্যাস অনুসন্ধান:সিআইসি ডিভাইসগুলি ডাউনহোল ড্রিলিং এবং মনিটরিং সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়, যেখানে তেল এবং গ্যাস কূপগুলির কঠোর পরিবেশের প্রতিরোধের জন্য উচ্চ তাপমাত্রার ইলেকট্রনিক্স প্রয়োজনীয়।

5.অটোমোটিভ অ্যাপ্লিকেশনঃ

• বৈদ্যুতিক যানবাহন (ইভি):পি-টাইপ সিআইসি সাবস্ট্রেটগুলি বৈদ্যুতিক যানবাহনের ইনভার্টার, চার্জার এবং বোর্ড পাওয়ার সিস্টেমে ব্যবহৃত দক্ষ পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স উত্পাদন করতে সক্ষম করে,বৈদ্যুতিক যানবাহনের পরিসীমা এবং চার্জিং গতি বাড়াতে অবদান.
• হাইব্রিড এবং ইলেকট্রিক পাওয়ার ট্রেন:সিআইসি পাওয়ার ডিভাইসগুলির উচ্চতর দক্ষতা এবং তাপীয় পারফরম্যান্স তাদের অটোমোটিভ পাওয়ার ট্রেন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে, যেখানে ওজন হ্রাস এবং শক্তি দক্ষতা উন্নত করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

6.শিল্প ও পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তিঃ

• সোলার ইনভার্টার:সিআইসি সাবস্ট্রেটগুলি সৌরবিদ্যুৎ সিস্টেমে আরও কমপ্যাক্ট এবং দক্ষ ইনভার্টারগুলির বিকাশের অনুমতি দেয়, যা সৌর প্যানেল দ্বারা উত্পাদিত ডিসি শক্তিকে এসি শক্তিতে রূপান্তর করে।
• বায়ু শক্তি সিস্টেমঃবায়ু টারবাইনগুলিতে, সিআইসি ডিভাইসগুলি শক্তি রূপান্তর সিস্টেমের দক্ষতা বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়, শক্তির ক্ষতি হ্রাস করে এবং সামগ্রিক সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে।

7.মেডিকেল ডিভাইস:

• মেডিকেল ইমেজিং এবং ডায়াগনস্টিক সরঞ্জামঃসিআইসি-ভিত্তিক ডিভাইসগুলি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ-শক্তির ইলেকট্রনিক্সের জন্য ইমেজিং সিস্টেম যেমন সিটি স্ক্যানার এবং এক্স-রে মেশিনগুলিতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে নির্ভরযোগ্যতা এবং তাপীয় ব্যবস্থাপনা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।