{"id":153,"date":"2024-04-14T18:07:37","date_gmt":"2024-04-14T10:07:37","guid":{"rendered":"https:\/\/2024yy.com\/?p=153"},"modified":"2024-04-14T18:07:38","modified_gmt":"2024-04-14T10:07:38","slug":"silicon-carbide-semiconductors","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/2024yy.com\/de\/silicon-carbide-semiconductors\/","title":{"rendered":"Siliziumkarbid-Halbleiter"},"content":{"rendered":"<p>Siliziumkarbid-Halbleiter sind wegweisend f\u00fcr energieeffiziente Innovationen und helfen den Kunden, ihren Stromverbrauch zu senken. Sie werden in verschiedenen elektronischen Anordnungen verwendet, z. B. in Wechselrichtern, die die Reichweite von Elektrofahrzeugen durch die Optimierung von Batteriemanagementsystemen erh\u00f6hen.<\/p>\n<p>Die EAG-Laboratorien verf\u00fcgen \u00fcber umfangreiches Fachwissen bei der Analyse von SiC, sowohl mit Bulk- als auch mit ortsaufgel\u00f6sten Analysetechniken, einschlie\u00dflich GDMS-, XRF- und ICP-OES-Techniken an festen Proben sowie LA-ICP-MS-Analysen an aufgeschlossenen\/gelaugten Proben.<\/p>\n<h2>Physikalische Eigenschaften<\/h2>\n<p>Siliziumkarbid (SiC) ist ein extrem hartes und hitzebest\u00e4ndiges Halbleitermaterial. Es wird in gro\u00dfem Umfang in Leuchtdioden (LEDs), Detektoren und elektronischen Ger\u00e4ten verwendet, die f\u00fcr den Betrieb in rauen Umgebungen ausgelegt sind, in kugelsicheren Westen, Sandpapier und Hochleistungs-Scheibenbremsen sowie als Kernmaterial in einigen Solarenergiesystemen.<\/p>\n<p>Dieses Halbleitermaterial der dritten Generation wird wahrscheinlich Galliumarsenid (GaAs), Indiumphosphid (InP) und Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs) als Hauptbestandteil k\u00fcnftiger Leistungselektronikchips abl\u00f6sen, da es \u00fcberlegene thermische und elektrische Eigenschaften aufweist und die Einschr\u00e4nkungen fr\u00fcherer Generationen von Halbleitermaterialien beseitigt.<\/p>\n<p>Die physikalischen Eigenschaften von Siliciumcarbid-Halbleitern werden durch ihre Struktur bestimmt. Im kristallisierten Zustand bildet Siliciumcarbid eine dicht gepackte Struktur, in der kovalente Bindungen hexagonale Doppelschichten bilden. Es gibt verschiedene Polytypen von Siliciumcarbid, wobei 4H-SiC und 6H-SiC die beiden am weitesten verbreiteten Sorten sind.<\/p>\n<p>Infineon Technologies ist ein Halbleiterkonzern, der Kreativit\u00e4t und Verantwortung zusammenbringt, um energieeffiziente Fortschritte voranzutreiben. Die L\u00f6sungen von Infineon Technologies helfen Kunden, den Energieverbrauch zu senken, w\u00e4hrend ihre Produkte Elektrofahrzeuge antreiben, 5G-Netzwerke vorantreiben und industrielle Anwendungen digitalisieren. Dar\u00fcber hinaus zeichnen sich die Siliziumkarbid-Halbleiter des Unternehmens durch niedrige Neutronenquerschnitte aus und sind resistent gegen Strahlensch\u00e4den.<\/p>\n<h2>Elektrische Eigenschaften<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid (SiC) ist eine anorganische chemische Verbindung, die sowohl aus Silicium als auch aus Kohlenstoff besteht. SiC kommt in der Natur als Mineral Moissanit vor und wurde ab 1893 in Form von Pulver und Kristallen zur Verwendung als Schleifmittel in Massenproduktion hergestellt. Edward Goodrich Acheson entdeckte SiC zuf\u00e4llig, als er 1891 versuchte, k\u00fcnstliche Diamanten herzustellen, indem er Ton und Kokspulver in einem Elektroofen erhitzte - allerdings nur durch Zufall.<\/p>\n<p>SiC unterscheidet sich von Silizium durch dicht gepackte Tetraeder aus vier Kohlenstoffatomen mit einem Siliziumatom in der Mitte, was zu \u00fcberlegenen Eigenschaften in seinen Kristallstrukturen f\u00fchrt. Dar\u00fcber hinaus kann es aufgrund seiner einzigartigen Molekularstruktur durch Dotierung speziell f\u00fcr die Verwendung als Halbleitermaterial zugeschnitten werden, wobei die Elektronenbahnen so ver\u00e4ndert werden, dass elektronische Ger\u00e4te mit spezifischen elektrischen Eigenschaften entstehen.<\/p>\n<p>SiC unterscheidet sich von Silizium durch h\u00f6here Energiel\u00fccken zwischen seinen Valenz- und Leitungsb\u00e4ndern, was die Bewegung von Elektronen zwischen ihnen erschwert. Allerdings k\u00f6nnen die Substratmaterialien f\u00fcr Ger\u00e4te, die SiC verwenden, im Vergleich zu Silizium fast zehnmal mehr Spannung aushalten, was bedeutet, dass Ger\u00e4te, die dieses Material verwenden, potenziell kleiner sein und schnellere Schaltgeschwindigkeiten aufweisen k\u00f6nnten, wenn sie \u00e4hnliche Leistungsanforderungen erf\u00fcllen.<\/p>\n<p>SiC verf\u00fcgt \u00fcber eine wesentlich h\u00f6here W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit als Silizium und kann daher W\u00e4rme bei h\u00f6heren Betriebstemperaturen effektiver ableiten - ein wesentliches Merkmal f\u00fcr Stromversorgungsger\u00e4te in Anwendungen wie Rechenzentren und Wind-\/Solarenergiemodule.<\/p>\n<h2>Thermische Eigenschaften<\/h2>\n<p>Siliziumkarbid \u00e4hnelt in vielerlei Hinsicht dem Diamant: Es ist das leichteste und h\u00e4rteste keramische Material, das auf dem Markt erh\u00e4ltlich ist, und verf\u00fcgt \u00fcber ausgezeichnete W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeitseigenschaften sowie Korrosions- und Abriebfestigkeit. Geringe W\u00e4rmeausdehnungsraten und ein hoher Elastizit\u00e4tsmodul von \u00fcber 400 GPa sorgen f\u00fcr Dimensionsstabilit\u00e4t unter extremen Temperaturen und Hochdruckbedingungen.<\/p>\n<p>SiC-Elektronik bietet gegen\u00fcber ihren Silizium-Gegenst\u00fccken zahlreiche Vorteile in Bezug auf Gr\u00f6\u00dfe, Geschwindigkeit und Spannungsfestigkeit. Ihre hexagonalen Strukturen schaffen starke Halbleitereigenschaften mit einer breiten Bandl\u00fccke, die fast dreimal so gro\u00df ist wie die Bandl\u00fccke von Silizium, so dass SiC-Elektronik kleiner und schneller ist und h\u00f6heren Spannungen standhalten kann als ihre Siliziumpendants.<\/p>\n<p>Die Leistung von Siliziumkarbid als Leistungshalbleiter erm\u00f6glicht es Elektrofahrzeugen, gr\u00f6\u00dfere Lasten zu transportieren, ohne die Reichweite zu verringern, schneller zu laden und die Ladevorg\u00e4nge zu beschleunigen, und tr\u00e4gt dazu bei, das Fahrzeuggewicht, die Kosten und die Umweltbelastung zu verringern.<\/p>\n<p>Elektrofahrzeuge werden bei den Verbrauchern immer beliebter und die Hersteller m\u00fcssen sicherstellen, dass sie Qualit\u00e4tsprodukte liefern k\u00f6nnen, die der Nachfrage entsprechen. Um dies zu erreichen, m\u00fcssen die Hersteller in der Lage sein, Waferdefekte in gro\u00dfen Mengen zu erkennen, um die Ausbeute zu erh\u00f6hen und die Produktionskosten zu senken. Das kapazit\u00e4tsbasierte System Proforma 300iSA von MTI Instruments kann genau dabei helfen - seine fortschrittliche Technologie erh\u00f6ht die Empfindlichkeit und Genauigkeit im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen konfokalen Systemen und hilft den Herstellern von Elektrofahrzeugen, ihren Kunden Produkte von optimaler Qualit\u00e4t zu liefern.<\/p>\n<h2>Anwendungen<\/h2>\n<p>Die gro\u00dfe Bandl\u00fccke von Siliziumkarbid (die Energie, die Elektronen ben\u00f6tigen, um vom Valenzband eines Atoms in das Leitungsband zu gelangen) macht es zu einem ausgezeichneten Leiter im Vergleich zu Silizium oder Isolatoren; daher kann es mehr elektrischen Strom leiten, W\u00e4rme schneller ableiten und bei h\u00f6heren Temperaturen arbeiten als diese.<\/p>\n<p>SiC ist ein hervorragendes Material mit vielen Vorteilen f\u00fcr Elektrofahrzeuge (EVs). Seine herausragende Leistung erm\u00f6glicht eine gr\u00f6\u00dfere Reichweite pro Ladung; SiC-Schalter und Leistungshalbleiter-Bauteile f\u00fchren ihre Funktionen schneller aus als Silizium-Komponenten und sind insgesamt kleiner und leichter.<\/p>\n<p>Siliziumkarbid-Bauelemente bieten gegen\u00fcber Silizium-Bauelementen erhebliche Vorteile, wenn es darum geht, h\u00f6here Spannungen bei niedrigeren Temperaturen zu verarbeiten.<\/p>\n<p>Mit der steigenden Nachfrage nach SiC wird der Einsatz zuverl\u00e4ssiger Waferpr\u00fcfger\u00e4te immer wichtiger. MTI Instruments bietet verschiedene Messl\u00f6sungen f\u00fcr die Analyse von Siliziumkarbid-Wafern an, wie z. B. das kapazit\u00e4tsbasierte Defektdetektorsystem Proforma 300iSA zur Erkennung von Defekten im Volumen. Wenn Sie weitere Informationen oder einen Musterbericht w\u00fcnschen, nehmen Sie jetzt Kontakt mit uns auf, damit wir Ihnen bei der Auswahl der idealen L\u00f6sung f\u00fcr Ihre Anforderungen helfen k\u00f6nnen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Siliziumkarbid-Halbleiter sind wegweisend f\u00fcr energieeffiziente Innovationen und helfen den Kunden, ihren Stromverbrauch zu senken. Sie werden in verschiedenen elektronischen Anordnungen verwendet, wie z. B. in Wechselrichtern, die die Reichweite von Elektrofahrzeugen durch die Optimierung von Batteriemanagementsystemen erh\u00f6hen. 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