3-calowe (niedomieszkowane) płytki z węglika krzemu o wysokiej czystości, półizolacyjne podłoża SIC (HPSl)
Właściwości
1. Właściwości fizyczne i strukturalne
●Typ materiału: Węglik krzemu (SiC) o wysokiej czystości (niedomieszkowany)
●Średnica: 3 cale (76,2 mm)
●Grubość: 0,33-0,5 mm, konfigurowalna w zależności od wymagań aplikacji.
●Struktura krystaliczna: polityp 4H-SiC z sześciokątną siatką, znany z wysokiej ruchliwości elektronów i stabilności termicznej.
●Orientacja:
oStandard: [0001] (płaszczyzna C), odpowiedni do szerokiego zakresu zastosowań.
oOpcjonalnie: Pozaosiowe (nachylenie 4° lub 8°) w celu zwiększenia epitaksjalnego wzrostu warstw urządzenia.
●Płaskość: Całkowita zmienność grubości (TTV) ●Jakość powierzchni:
oWypolerowany do oniskiej gęstości defektów (<10/cm² gęstości mikrorurki). 2. Właściwości elektryczne ●Rezystywność: >109^99 Ω·cm, utrzymywana poprzez eliminację celowych domieszek.
●Wytrzymałość dielektryczna: Wytrzymałość na wysokie napięcie przy minimalnych stratach dielektrycznych, idealna do zastosowań o dużej mocy.
●Przewodność cieplna: 3,5-4,9 W/cm·K, umożliwiająca efektywne odprowadzanie ciepła w urządzeniach o wysokiej wydajności.
3. Właściwości termiczne i mechaniczne
●Szeroka przerwa wzbroniona: 3,26 eV, obsługująca pracę w warunkach wysokiego napięcia, wysokiej temperatury i wysokiego promieniowania.
●Twardość: skala Mohsa 9, zapewniająca odporność na zużycie mechaniczne podczas obróbki.
●Współczynnik rozszerzalności cieplnej: 4,2×10−6/K4,2 \times 10^{-6}/\text{K}4,2×10−6/K, zapewniający stabilność wymiarową przy zmianach temperatury.
Parametr | Stopień produkcyjny | Stopień badawczy | Stopień fikcyjny | Jednostka |
Stopień | Stopień produkcyjny | Stopień badawczy | Stopień fikcyjny | |
Średnica | 76,2 ± 0,5 | 76,2 ± 0,5 | 76,2 ± 0,5 | mm |
Grubość | 500 ± 25 | 500 ± 25 | 500 ± 25 | µm |
Orientacja wafla | Oś: <0001> ± 0,5° | Oś: <0001> ± 2,0° | Oś: <0001> ± 2,0° | stopień |
Gęstość mikrorurki (MPD) | ≤ 1 | ≤ 5 | ≤ 10 | cm−2^-2−2 |
Oporność elektryczna | ≥ 1E10 | ≥ 1E5 | ≥ 1E5 | Ω·cm |
Domieszka | Niedomieszkowany | Niedomieszkowany | Niedomieszkowany | |
Podstawowa orientacja płaska | {1-100} ± 5,0° | {1-100} ± 5,0° | {1-100} ± 5,0° | stopień |
Podstawowa długość płaska | 32,5 ± 3,0 | 32,5 ± 3,0 | 32,5 ± 3,0 | mm |
Dodatkowa długość płaska | 18,0 ± 2,0 | 18,0 ± 2,0 | 18,0 ± 2,0 | mm |
Orientacja płaska wtórna | 90° CW od pierwotnego płaskiego podłoża ± 5,0° | 90° CW od pierwotnego płaskiego podłoża ± 5,0° | 90° CW od pierwotnego płaskiego podłoża ± 5,0° | stopień |
Wykluczenie krawędzi | 3 | 3 | 3 | mm |
LTV/TTV/łuk/osnowa | 3 / 10 / ± 30 / 40 | 3 / 10 / ± 30 / 40 | 5 / 15 / ±40 / 45 | µm |
Chropowatość powierzchni | Powierzchnia Si: CMP, powierzchnia C: Polerowana | Powierzchnia Si: CMP, powierzchnia C: Polerowana | Powierzchnia Si: CMP, powierzchnia C: Polerowana | |
Pęknięcia (światło o dużej intensywności) | Nic | Nic | Nic | |
Płytki sześciokątne (światło o dużej intensywności) | Nic | Nic | Powierzchnia skumulowana 10% | % |
Obszary wielotypowe (światło o dużej intensywności) | Powierzchnia skumulowana 5% | Powierzchnia skumulowana 20% | Powierzchnia skumulowana 30% | % |
Zadrapania (światło o dużej intensywności) | ≤ 5 zadrapań, łączna długość ≤ 150 | ≤ 10 zadrapań, łączna długość ≤ 200 | ≤ 10 zadrapań, łączna długość ≤ 200 | mm |
Odpryski krawędzi | Brak ≥ 0,5 mm szerokość/głębokość | 2 dozwolone ≤ 1 mm szerokość/głębokość | 5 dozwolone ≤ 5 mm szerokość/głębokość | mm |
Zanieczyszczenie powierzchni | Nic | Nic | Nic |
Aplikacje
1. Energoelektronika
Szerokie pasmo wzbronione i wysoka przewodność cieplna podłoży HPSI SiC czynią je idealnymi do urządzeń zasilających pracujących w ekstremalnych warunkach, takich jak:
●Urządzenia wysokiego napięcia: w tym tranzystory MOSFET, IGBT i diody barierowe Schottky'ego (SBD) zapewniające efektywną konwersję mocy.
●Systemy energii odnawialnej: takie jak falowniki słoneczne i sterowniki turbin wiatrowych.
●Pojazdy elektryczne (EV): stosowane w falownikach, ładowarkach i układach napędowych w celu poprawy wydajności i zmniejszenia rozmiarów.
2. Zastosowania RF i mikrofalowe
Wysoka rezystywność i niskie straty dielektryczne płytek HPSI są niezbędne w systemach wykorzystujących częstotliwości radiowe (RF) i mikrofalowe, w tym:
●Infrastruktura telekomunikacyjna: Stacje bazowe dla sieci 5G i łączności satelitarnej.
●Przestrzeń kosmiczna i obrona: systemy radarowe, anteny z układem fazowanym i komponenty awioniki.
3. Optoelektronika
Przezroczystość i szerokie pasmo wzbronione 4H-SiC umożliwiają jego zastosowanie w urządzeniach optoelektronicznych, takich jak:
●Fotodetektory UV: Do monitorowania środowiska i diagnostyki medycznej.
●Diody LED dużej mocy: obsługa półprzewodnikowych systemów oświetleniowych.
●Diody laserowe: Do zastosowań przemysłowych i medycznych.
4. Badania i rozwój
Podłoża HPSI SiC są szeroko stosowane w akademickich i przemysłowych laboratoriach badawczo-rozwojowych do badania zaawansowanych właściwości materiałów i wytwarzania urządzeń, w tym:
●Wzrost warstwy epitaksjalnej: badania nad redukcją defektów i optymalizacją warstw.
●Badania mobilności nośników: Badanie transportu elektronów i dziur w materiałach o wysokiej czystości.
●Prototypowanie: Wstępny rozwój nowatorskich urządzeń i obwodów.
Zalety
Najwyższa jakość:
Wysoka czystość i niska gęstość defektów zapewniają niezawodną platformę dla zaawansowanych zastosowań.
Stabilność termiczna:
Doskonałe właściwości rozpraszania ciepła umożliwiają wydajną pracę urządzeń w warunkach dużej mocy i temperatury.
Szeroka kompatybilność:
Dostępne orientacje i opcje niestandardowej grubości zapewniają możliwość dostosowania do różnych wymagań urządzenia.
Trwałość:
Wyjątkowa twardość i stabilność strukturalna minimalizują zużycie i odkształcenia podczas obróbki i eksploatacji.
Wszechstronność:
Nadaje się do wielu gałęzi przemysłu, od energii odnawialnej po przemysł lotniczy i telekomunikacyjny.
Wniosek
3-calowy półizolujący wafel z węglika krzemu o wysokiej czystości stanowi szczyt technologii substratów dla urządzeń optoelektronicznych o dużej mocy i wysokiej częstotliwości. Połączenie doskonałych właściwości termicznych, elektrycznych i mechanicznych zapewnia niezawodne działanie w trudnych warunkach. Od energoelektroniki i systemów RF po optoelektronikę i zaawansowane badania i rozwój, te substraty HPSI stanowią podstawę przyszłych innowacji.
Aby uzyskać więcej informacji lub złożyć zamówienie, skontaktuj się z nami. Nasz zespół techniczny jest dostępny, aby zapewnić wskazówki i opcje dostosowywania dostosowane do Twoich potrzeb.