English

Piikarbidiepitaksiaalinen kiekko teholaitteille – 4H-piikarbidi, N-tyyppi, matala virhetiheys

SiC-epitaksiaalinen kiekko teholaitteille – 4H-SiC, N-tyyppi, matala virhetiheys Esittelykuva
  • Piikarbidiepitaksiaalinen kiekko teholaitteille – 4H-piikarbidi, N-tyyppi, matala virhetiheys
  • Piikarbidiepitaksiaalinen kiekko teholaitteille – 4H-piikarbidi, N-tyyppi, matala virhetiheys
  • Piikarbidiepitaksiaalinen kiekko teholaitteille – 4H-piikarbidi, N-tyyppi, matala virhetiheys

Lyhyt kuvaus:

SiC-epitaksiaalikiekko on nykyaikaisten tehokkaiden puolijohdelaitteiden ydin, erityisesti sellaisissa, jotka on suunniteltu suuritehoisiin, suurtaajuisiin ja korkeisiin lämpötiloihin. Lyhenne sanoista Silicon Carbide Epitaxial Wafer, SiC-epitaksiaalikiekko koostuu korkealaatuisesta, ohuesta SiC-epitaksiaalikerroksesta, joka on kasvatettu massapiikarbidisubstraatin päälle. SiC-epitaksiaalikiekkoteknologian käyttö laajenee nopeasti sähköajoneuvoissa, älykkäissä sähköverkoissa, uusiutuvan energian järjestelmissä ja ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, koska sen fyysiset ja elektroniset ominaisuudet ovat parempia kuin perinteisillä piipohjaisilla kiekoilla.


Ominaisuudet

Yksityiskohtainen kaavio

SiC-epitaksiaalinen kiekko-4
SiC Epitaxial Wafer-6 - 副本

Johdanto

SiC-epitaksiaalikiekko on nykyaikaisten tehokkaiden puolijohdelaitteiden ydin, erityisesti sellaisissa, jotka on suunniteltu suuritehoisiin, suurtaajuisiin ja korkeisiin lämpötiloihin. Lyhenne sanoista Silicon Carbide Epitaxial Wafer, SiC-epitaksiaalikiekko koostuu korkealaatuisesta, ohuesta SiC-epitaksiaalikerroksesta, joka on kasvatettu massapiikarbidisubstraatin päälle. SiC-epitaksiaalikiekkoteknologian käyttö laajenee nopeasti sähköajoneuvoissa, älykkäissä sähköverkoissa, uusiutuvan energian järjestelmissä ja ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, koska sen fyysiset ja elektroniset ominaisuudet ovat parempia kuin perinteisillä piipohjaisilla kiekoilla.

SiC-epitaksiaalisen kiekon valmistusperiaatteet

Piikarbidiepitaksiaalisen kiekon luominen vaatii tarkasti kontrolloidun kemiallisen höyrypinnoitusprosessin (CVD). Epitaksiaalinen kerros kasvatetaan tyypillisesti monokiteiselle piikarbidi-substraatille käyttämällä kaasuja, kuten silaania (SiH₄), propaania (C₃H₈) ja vetyä (H₂), yli 1500 °C:n lämpötiloissa. Tämä korkean lämpötilan epitaksiaalinen kasvu varmistaa erinomaisen kiteisen suuntautumisen ja minimaaliset virheet epitaksiaalisen kerroksen ja substraatin välillä.

Prosessi sisältää useita keskeisiä vaiheita:

  1. Alustan valmisteluSiC-kiekko puhdistetaan ja kiillotetaan atomitasoiseksi.

  2. Sydän- ja verisuonitautien kasvuKorkean puhtauden reaktorissa kaasut reagoivat ja muodostavat substraatille yksikiteisen piikarbidikerroksen.

  3. DopingvalvontaN- tai P-tyypin seostusta lisätään epitaksian aikana haluttujen sähköisten ominaisuuksien saavuttamiseksi.

  4. Tarkastus ja metrologiaOptista mikroskopiaa, AFM:ää ja röntgendiffraktiota käytetään kerrospaksuuden, dopingpitoisuuden ja vikatiheyden varmentamiseen.

Jokaista piikarbidi-epitaksiaalikiekkoa valvotaan huolellisesti, jotta paksuuden tasaisuuden, pinnan tasaisuuden ja resistiivisyyden toleranssit pysyvät tiukoina. Näiden parametrien hienosäätömahdollisuus on olennaista korkeajännitteisille MOSFET-transistoreille, Schottky-diodeille ja muille teholaitteille.

Tekniset tiedot

Parametri Tekniset tiedot
Luokat Materiaalitiede, Yksikiteiset alustat
Polytyyppi 4H
Doping N-tyyppi
Halkaisija 101 mm
Halkaisijan toleranssi ± 5 %
Paksuus 0,35 mm
Paksuuden toleranssi ± 5 %
Ensisijainen tasainen pituus 22 mm (± 10 %)
TTV (kokonaispaksuuden vaihtelu) ≤10 µm
Loimi ≤25 µm
FWHM ≤30 kaarisekuntia
Pinnan viimeistely Rq ≤0,35 nm

SiC-epitaksiaalisen kiekon sovellukset

SiC-epitaksiaaliset kiekkotuotteet ovat välttämättömiä useilla aloilla:

  • SähköajoneuvotPiikarbidiin (SiC) epitaksiaalisiin kiekkoihin perustuvat laitteet lisäävät voimansiirron tehokkuutta ja vähentävät painoa.

  • Uusiutuva energiaKäytetään aurinko- ja tuulivoimajärjestelmien inverttereissä.

  • TeollisuusvirtalähteetMahdollistaa korkeataajuisen ja korkean lämpötilan kytkentätoiminnon pienemmillä häviöillä.

  • Ilmailu ja puolustusIhanteellinen vaativiin ympäristöihin, joissa vaaditaan kestäviä puolijohteita.

  • 5G-tukiasematSiC-epitaksiaaliset kiekkokomponentit tukevat suurempia tehotiheyksiä RF-sovelluksissa.

SiC-epitaksiaalinen kiekko mahdollistaa kompaktin rakenteen, nopeamman kytkennän ja korkeamman energianmuunnostehokkuuden piikiekkoihin verrattuna.

SiC-epitaksiaalisen kiekon edut

SiC-epitaksiaalikiekkoteknologia tarjoaa merkittäviä etuja:

  1. Korkea läpilyöntijänniteKestää jopa 10 kertaa piikiekkoja suurempia jännitteitä.

  2. LämmönjohtavuusSiC-epitaksiaalikiekko haihduttaa lämpöä nopeammin, jolloin laitteet toimivat viileämmin ja luotettavammin.

  3. Korkeat kytkentänopeudetPienemmät kytkentähäviöt mahdollistavat paremman hyötysuhteen ja pienen koon.

  4. Laaja kaistanleveysVarmistaa vakauden korkeammilla jännitteillä ja lämpötiloissa.

  5. Materiaalin kestävyysPiikarbidi (SiC) on kemiallisesti inerttiä ja mekaanisesti vahvaa, joten se sopii erinomaisesti vaativiin sovelluksiin.

Nämä edut tekevät piikarbidiepitaksiaalikiekosta ensisijaisen materiaalin seuraavan sukupolven puolijohteille.

Usein kysytyt kysymykset: SiC-epitaksiaalinen kiekko

K1: Mitä eroa on piikarbidikiekolla ja piikarbidiepitaksiaalikiekolla?
Piikarbidikiekko viittaa bulkkisubstraattiin, kun taas piikarbidiepitaksiaalikiekko sisältää erityisesti kasvatetun seostetun kerroksen, jota käytetään laitteiden valmistuksessa.

K2: Mitä paksuuksia piikarbidiepitaksiaalisille kiekkokerroksille on saatavilla?
Epitaksiaalisten kerrosten paksuus vaihtelee tyypillisesti muutamasta mikrometristä yli 100 μm:iin sovellusvaatimuksista riippuen.

K3: Sopiiko piikarbidiepitaksiaalikiekko korkeisiin lämpötiloihin?
Kyllä, piikarbidiepitaksiaalikiekko voi toimia yli 600 °C:n lämpötilassa ja päihittää piin merkittävästi.

K4: Miksi vikatiheys on tärkeä piikarbidiepitaksiaalikiekossa?
Pienempi vikatiheys parantaa laitteen suorituskykyä ja saantoa, erityisesti suurjännitesovelluksissa.

K5: Onko saatavilla sekä N- että P-tyypin piikarbidiepitaksiaalikiekkoja?
Kyllä, molemmat tyypit valmistetaan käyttämällä tarkkaa lisäainekaasun säätöä epitaksiaalisen prosessin aikana.

K6: Mitkä kiekkokoot ovat vakiona piikarbidiepitaksiaalikiekoille?
Vakiohalkaisijoita ovat 2 tuumaa, 4 tuumaa, 6 tuumaa ja yhä useammin 8 tuumaa suurtuotantoa varten.

K7: Miten piikarbidiepitaksiaalikiekko vaikuttaa kustannuksiin ja tehokkuuteen?
Vaikka piikarbidiepitaksiaalikiekko on aluksi kalliimpi kuin pii, se pienentää järjestelmän kokoa ja tehohäviötä, mikä parantaa kokonaiskustannustehokkuutta pitkällä aikavälillä.

  • Edellinen:
  • Seuraavaksi:

    • Aiheeseen liittyvät tuotteet

    Kirjoita viestisi tähän ja lähetä se meille
    Paina Enter hakeaksesi tai ESC sulkeaksesi