Le carbure de silicium (SiC) est un matériau semi-conducteur crucial à large bande large largement utilisé dans l’électronique de haute puissance et les dispositifs optiques. Selon les exigences de l’application,Gaufrettes SiCSont généralement classés en types conducteurs et semi-isolants. Les plaquettes SiC conductrices sont dotées d’impuretés conductrices, telles que l’azote ou le phosphore, pour améliorer leur conductivité électrique. En revanche, les plaquettes SiC semi-isolantes subissent un traitement spécifique pour obtenir une résistivité élevée, ce qui les rend adaptées à une utilisation dans des dispositifs optiques, RF et micro-ondes. Cet article compare et analyse les caractéristiques de transmittance des plaquettes SiC conductrices et semi-isolantes sous lumière visible, fournissant un aperçu de leurs performances optiques pour diverses applications.

Aperçu des tests de transmission

La transmission des deux types de tranches SiC a été étudiée sur une plage de longueur d’onde de 190 nm à 1100 nm à l’aide d’une analyse spectroscopique. Les résultats montrent des différences significatives de transmission entre les deux types de plaquettes, en particulier dans le spectre de la lumière visible (400-700 nm), où les propriétés optiques des matériaux varient considérablement.

Analyse de transmission des plaquettes SiC semi-isolantes

Comme le montre la Figure 1, la courbe de transmission de la plaquette SiC semi-isolante augmente fortement autour de 400 nm et se stabilise à environ 60%. La plaquette maintient cette transmittance élevée dans toute la gamme de lumière visible (400-700 nm). Cette caractéristique est en grande partie due aux propriétés intrinsèques du semi-isolant SiC, qui, étant exempt de porteurs libres, connaît une absorption minimale lors de la transmission de la lumière, permettant ainsi une grande transparence.

Cette haute transparence rend le SiC semi-isolant idéal pour une utilisation dans les appareils optiques, en particulier lorsque la transmittance élevée est requise. Par exemple, il est couramment utilisé dans les photodétecteurs et les systèmes de communication optiques, où sa haute transparence peut considérablement améliorer l’efficacité de la transmission de signaux lumineux.

Analyse de transmission des plaquettes conductrices SiC

En revanche, la Figure 2 illustre le comportement de transmission des plaquettes conductrices SiC, qui présentent des oscillations considérables à travers le spectre. En particulier, dans le domaine de la lumière visible, la transmittance tombe en dessous de 40%, avec une pente d’absorption prononcée se produisant autour de 500 nm. Ce comportement peut être attribué à l’absorption de vecteur libre dans le SiC conducteur, où les impuretés dopées interagissent avec la lumière, conduisant à l’absorption d’énergie et à une transmittance réduite.

De plus, les oscillations de transmittance à différentes longueurs d’onde peuvent être dues à des effets d’interférence, ainsi qu’à des facteurs tels que l’épaisseur de la plaquette et l’indice de réfraction. Ces effets d’interférence peuvent entraîner des fluctuations périodiques de la transmission de la lumière, entraînant des pics et des creux à des longueurs d’onde spécifiques. Compte tenu de la transmittance plus faible et des oscillations importantes, les plaquettes conductrices SiC sont plus adaptées aux appareils électroniques à haute puissance que les applications optiques à haute transparence.

Analyse Comparative

En comparant les performances optiques des plaquettes SiC conductrices et semi-isolantes, on peut tirer plusieurs conclusions:

1. Niveaux de Transmittance: les plaquettes SiC semi-isolantes présentent une Transmittance significativement plus élevée sur le spectre visible que les plaquettes SiC conductrices. La transmittance du SiC semi-isolant approche 60%, tandis que celle du SiC conducteur reste inférieure à 40% dans la même gamme de longueurs d’onde.

2. Caractéristiques d’absorption: les plaquettes conductrices SiC, en raison de leurs porteurs internes libres, présentent une Absorption améliorée dans la gamme de lumière visible, avec un pendage d’absorption important d’environ 500 nm. En revanche, le SiC semi-isolant présente une absorption supplémentaire minimale.

3. Différences d’application: les plaquettes SiC semi-isolantes, avec leur haute transparence, sont bien adaptées aux dispositifs optiques et aux capteurs qui nécessitent une transmittance élevée. D’autre part, les tranches conductrices SiC sont couramment utilisées dans les dispositifs électroniques de puissance en raison de leur conductivité électrique supérieure.

Conclusion Conclusion

Les caractéristiques de transmission des plaquettes SiC conductrices et semi-isolantes sous la lumière visible diffèrent considérablement. Les plaquettes SiC semi-isolantes, avec leur densité de porteuse libre plus faible, présentent une transmittance élevée dans le spectre de la lumière visible, ce qui les rend idéales pour les applications optiques. En revanche, les plaquettes conductrices SiC présentent une transmittance plus faible et une plus grande oscillation, qui sont principalement dues à la présence d’impuretés dopées et aux effets d’absorption connexes, ce qui les rend plus adaptés à l’électronique de puissance. Lors du choix d’un type de plaquette SiC pour des applications pratiques, il faut considérer les propriétés optiques et électriques spécifiques de chaque type et les aligner avec l’application.#39; S exigences.