6 tuumaa Johtavaa yksikiteistä piikarbidia monikiteisellä piikarbidikomposiittialustalla Halkaisija 150 mm P-tyyppi N-tyyppi
Tekniset parametrit
Koko: | 6 tuuma |
Halkaisija: | 150 mm |
Paksuus: | 400–500 μm |
Monokiteisen piikarbidikalvon parametrit | |
Polytyyppi: | 4H-SiC tai 6H-SiC |
Dopingpitoisuus: | 1 × 10¹⁴ - 1 × 10¹⁸ cm⁻³ |
Paksuus: | 5–20 μm |
Levyn kestävyys: | 10–1000 Ω/neliömetri |
Elektronien liikkuvuus: | 800–1200 cm²/Vs |
Reiän liikkuvuus: | 100–300 cm²/Vs |
Polykiteisen piikarbidin puskurikerroksen parametrit | |
Paksuus: | 50–300 μm |
Lämmönjohtavuus: | 150–300 W/m·K |
Monokiteisen piikarbidin substraatin parametrit | |
Polytyyppi: | 4H-SiC tai 6H-SiC |
Dopingpitoisuus: | 1 × 10¹⁴ - 1 × 10¹⁸ cm⁻³ |
Paksuus: | 300–500 μm |
Viljan koko: | > 1 mm |
Pinnan karheus: | < 0,3 mm RMS |
Mekaaniset ja sähköiset ominaisuudet | |
Kovuus: | 9–10 Mohsin asteikolla |
Puristuslujuus: | 3–4 GPa |
Vetolujuus: | 0,3–0,5 GPa |
Kentän voimakkuus: | > 2 MV/cm |
Kokonaisannoksen toleranssi: | > 10 Mrad |
Yksittäisen tapahtuman vaikutuksen vastustuskyky: | > 100 MeV·cm²/mg |
Lämmönjohtavuus: | 150–380 W/m·K |
Käyttölämpötila-alue: | -55 - 600 °C |
Keskeiset ominaisuudet
6-tuumainen johtava monokiteinen piikarbidi polykiteisellä piikarbidikomposiittialustalla tarjoaa ainutlaatuisen tasapainon materiaalirakenteen ja suorituskyvyn välillä, mikä tekee siitä sopivan vaativiin teollisuusympäristöihin:
1. Kustannustehokkuus: Polykiteinen piikarbidipohja alentaa kustannuksia huomattavasti täysin monokiteiseen piikarbidiin verrattuna, ja monokiteinen piikarbidiaktiivinen kerros varmistaa laitetason suorituskyvyn, mikä sopii ihanteellisesti kustannusherkkiin sovelluksiin.
2. Poikkeuksellisen hyvät sähköiset ominaisuudet: Monokiteisellä piikarbidikerroksella on korkea varauksenkuljettajien liikkuvuus (> 500 cm²/V·s) ja alhainen vikatiheys, mikä tukee korkeataajuisten ja suuritehoisten laitteiden toimintaa.
3. Korkean lämpötilan kestävyys: Piikarbidin luontainen korkean lämpötilan kestävyys (> 600 °C) varmistaa, että komposiittisubstraatti pysyy vakaana äärimmäisissä olosuhteissa, mikä tekee siitä sopivan sähköajoneuvoihin ja teollisuusmoottorisovelluksiin.
4,6 tuuman standardoitu kiekkokoko: Perinteisiin 4 tuuman piikarbidialustoihin verrattuna 6 tuuman formaatti lisää sirun saantoa yli 30 %, mikä alentaa laitekohtaisia kustannuksia.
5. Johtava suunnittelu: Esiseostetut N-tyypin tai P-tyypin kerrokset minimoivat ionien istutusvaiheet laitteen valmistuksessa, mikä parantaa tuotannon tehokkuutta ja saantoa.
6. Erinomainen lämmönhallinta: Polykiteisen piikarbidin lämmönjohtavuus (~120 W/m·K) lähestyy monokiteisen piikarbidin lämmönjohtavuutta, mikä ratkaisee tehokkaasti lämmönhukkahaasteet suuritehoisissa laitteissa.
Näiden ominaisuuksien ansiosta 6 tuuman johtava monokiteinen piikarbidi polykiteisellä piikarbidikomposiittialustalla on kilpailukykyinen ratkaisu esimerkiksi uusiutuvan energian, rautatieliikenteen ja ilmailuteollisuuden aloille.
Ensisijaiset sovellukset
6-tuumainen johtava monokiteinen piikarbidi polykiteisellä piikarbidikomposiittialustalla on otettu käyttöön menestyksekkäästi useilla kysytyillä aloilla:
1. Sähköajoneuvojen voimansiirrot: Käytetään korkeajännitteisissä piikarbidi-MOSFET-transistoreissa ja diodeissa invertterin hyötysuhteen parantamiseksi ja akun toimintasäteen pidentämiseksi (esim. Tesla- ja BYD-mallit).
2. Teollisuusmoottorikäytöt: Mahdollistaa korkean lämpötilan ja korkean kytkentätaajuuden tehomoduulit, mikä vähentää raskaiden koneiden ja tuuliturbiinien energiankulutusta.
3. Aurinkosähköinvertterit: Piikarbidilaitteet parantavat aurinkoenergian muuntotehokkuutta (> 99 %), ja komposiittisubstraatti alentaa entisestään järjestelmäkustannuksia.
4. Rautatieliikenne: Käytetään suurnopeusjuna- ja metrojärjestelmien vetomuuntimissa, ja ne tarjoavat korkean jännitteen kestävyyden (> 1700 V) ja kompaktin kokoluokan.
5. Ilmailu: Ihanteellinen satelliittien sähköjärjestelmiin ja lentokoneiden moottorien ohjauspiireihin, jotka kestävät äärimmäisiä lämpötiloja ja säteilyä.
Käytännössä 6-tuumainen johtava monokiteinen piikarbidi polykiteisellä piikarbidikomposiittialustalla on täysin yhteensopiva piikarbidilaitteiden standardiprosessien (esim. litografia, etsaus) kanssa, eikä se vaadi lisäinvestointeja.
XKH-palvelut
XKH tarjoaa kattavan tuen 6-tuumaiselle johtavalle monokiteiselle piikarbidille polykiteisellä piikarbidikomposiittialustalla, kattaen tutkimus- ja kehitystyön massatuotantoon:
1. Mukautus: Säädettävät monokiteisen kerroksen paksuus (5–100 μm), seostuspitoisuus (1e15–1e19 cm⁻³) ja kideorientaatio (4H/6H-SiC) erilaisten laitevaatimusten täyttämiseksi.
2. Kiekkojen käsittely: 6-tuumaisten alustojen irtotavarana toimittaminen, taustapuolen ohennus ja metallointipalvelut plug-and-play-integraatiota varten.
3. Tekninen validointi: Sisältää XRD-kiteisyysanalyysin, Hall-ilmiötestauksen ja lämmönkestävyyden mittauksen materiaalin kelpoisuuden nopeuttamiseksi.
4. Nopea prototyyppien valmistus: 2–4 tuuman näytteet (sama prosessi) tutkimuslaitoksille kehityssyklien nopeuttamiseksi.
5. Vika-analyysi ja optimointi: Materiaalitason ratkaisut prosessointihaasteisiin (esim. epitaksiaalisten kerrosten viat).
Missiomme on vakiinnuttaa 6-tuumainen johtava monokiteinen piikarbidi polykiteisellä piikarbidi-komposiittisubstraatilla ensisijaiseksi kustannus-laatusuhteeltaan optimaaliseksi ratkaisuksi piikarbiditehoelektroniikkaan, tarjoten kokonaisvaltaista tukea prototyyppien valmistuksesta massatuotantoon.
Johtopäätös
6-tuumainen johtava monokiteinen piikarbidi polykiteisellä piikarbidikomposiittialustalla saavuttaa uraauurtavan tasapainon suorituskyvyn ja kustannusten välillä innovatiivisen mono-/polykiteisen hybridirakenteensa ansiosta. Sähköajoneuvojen yleistyessä ja teollisuus 4.0:n edetessä tämä alusta tarjoaa luotettavan materiaalipohjan seuraavan sukupolven tehoelektroniikalle. XKH toivottaa tervetulleeksi yhteistyön piikarbiditeknologian potentiaalin tutkimiseksi edelleen.

