Półizolacyjne podłoże z węglika krzemu (SiC) o wysokiej czystości do szkieł argonowych

Krótki opis:

Wysokiej czystości, półizolacyjne podłoża z węglika krzemu (SiC) to specjalistyczne materiały wykonane z węglika krzemu, szeroko stosowane w produkcji elektroniki mocy, urządzeń radiowych (RF) oraz wysokoczęstotliwościowych i wysokotemperaturowych elementów półprzewodnikowych. Węglik krzemu, jako materiał półprzewodnikowy o szerokiej przerwie energetycznej, oferuje doskonałe właściwości elektryczne, termiczne i mechaniczne, dzięki czemu doskonale nadaje się do zastosowań w środowiskach wysokiego napięcia, wysokiej częstotliwości i wysokiej temperatury.

Wyślij do nas e-mail

Cechy

Szczegółowy diagram

Przegląd produktów półizolacyjnych wafli SiC

Nasze wysokiej czystości, półizolacyjne wafle SiC zostały zaprojektowane do zastosowań w zaawansowanej elektronice mocy, komponentach RF/mikrofalowych oraz optoelektronice. Wafle te są wytwarzane z wysokiej jakości monokryształów SiC 4H lub 6H, przy użyciu udoskonalonej metody wzrostu z wykorzystaniem fizycznego transportu pary (PVT), a następnie wyżarzania z kompensacją głębokiego poziomu. Rezultatem jest wafel o następujących wyjątkowych właściwościach:

Ultrawysoka rezystywność: ≥1×10¹² Ω·cm, skutecznie minimalizując prądy upływowe w urządzeniach przełączających wysokiego napięcia.
Szeroka przerwa pasmowa (~3,2 eV):Gwarantuje doskonałą wydajność w środowiskach o wysokiej temperaturze, silnym polu i intensywnym promieniowaniu.
Wyjątkowa przewodność cieplna: >4,9 W/cm·K, zapewniając efektywne odprowadzanie ciepła w zastosowaniach o dużej mocy.
Wyższa wytrzymałość mechaniczna:Twardość w skali Mohsa wynosi 9,0 (za diamentem), materiał ten ma niską rozszerzalność cieplną i dużą stabilność chemiczną.
Atomowo gładka powierzchnia:Ra < 0,4 nm i gęstość defektów < 1/cm², idealne do epitaksji MOCVD/HVPE i mikro-nanotechnologii.

Dostępne rozmiaryStandardowe rozmiary obejmują 50, 75, 100, 150 i 200 mm (2"–8"), a niestandardowe średnice są dostępne do 250 mm.
Zakres grubości: 200–1000 μm, z tolerancją ±5 μm.

Proces produkcji półizolacyjnych płytek SiC

Przygotowanie proszku SiC o wysokiej czystości

Materiał wyjściowy:Proszek SiC klasy 6N, oczyszczony przy użyciu wieloetapowej sublimacji próżniowej i obróbki cieplnej, zapewniający niskie zanieczyszczenie metalami (Fe, Cr, Ni < 10 ppb) i minimalne wtrącenia polikrystaliczne.

Modyfikowany wzrost monokryształu PVT

Środowisko: Prawie próżnia (10⁻³–10⁻² Torr).
Temperatura:Tygiel grafitowy podgrzany do ~2500 °C z kontrolowanym gradientem termicznym ΔT ≈ 10–20 °C/cm.
Przepływ gazu i konstrukcja tygla:Specjalnie zaprojektowane tygle i porowate separatory zapewniają równomierne rozprowadzanie pary i zapobiegają niepożądanemu tworzeniu się zarodków.
Dynamiczne podawanie i obrót:Okresowe uzupełnianie proszku SiC i obrót pręta krystalicznego skutkują niską gęstością dyslokacji (<3000 cm⁻²) i stałą orientacją 4H/6H.

Wyżarzanie kompensacyjne na głębokim poziomie

Wyżarzanie wodorowe:Prowadzone w atmosferze wodoru w temperaturach od 600 do 1400 °C w celu aktywacji pułapek głęboko położonych i stabilizacji nośników wewnętrznych.
Współdoping N/Al (opcjonalnie):Włączenie Al (akceptora) i N (donora) podczas wzrostu lub chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) po wzroście w celu utworzenia stabilnych par donor-akceptor, co powoduje powstawanie pików rezystywności.

Precyzyjne cięcie i wieloetapowe docieranie

Piłowanie diamentowe:Wafle krojone na grubość 200–1000 μm, z minimalnymi uszkodzeniami i tolerancją ±5 μm.
Proces docierania:Sekwencyjne diamentowe materiały ścierne od grubych do drobnych usuwają uszkodzenia powstałe w wyniku piłowania, przygotowując płytkę do polerowania.

Polerowanie chemiczno-mechaniczne (CMP)

Środki polerujące:Zawiesina nanotlenku (SiO₂ lub CeO₂) w łagodnym roztworze alkalicznym.
Kontrola procesów:Polerowanie przy niskim naprężeniu minimalizuje chropowatość, osiągając chropowatość średniokwadratową (RMS) na poziomie 0,2–0,4 nm i eliminując mikrozarysowania.

Czyszczenie końcowe i pakowanie

Czyszczenie ultradźwiękowe:Wieloetapowy proces czyszczenia (rozpuszczalnik organiczny, obróbka kwasem/zasadą i płukanie wodą dejonizowaną) w pomieszczeniu czystym klasy 100.
Uszczelnianie i pakowanie:Suszenie płytek poprzez przedmuchiwanie azotem, szczelne zamykanie w ochronnych workach wypełnionych azotem i pakowanie w antystatyczne, tłumiące wibracje zewnętrzne pudełka.

Specyfikacje półizolacyjnych płytek SiC

Wydajność produktu	Klasa P	Klasa D
I. Parametry kryształu	I. Parametry kryształu	I. Parametry kryształu
Kryształowy polityp	4H	4H
Współczynnik załamania światła a	>2,6 @589nm	>2,6 @589nm
Współczynnik absorpcji a	≤0,5% przy 450-650 nm	≤1,5% przy 450-650 nm
Przepuszczalność MP a (bez powłoki)	≥66,5%	≥66,2%
Zamglenie	≤0,3%	≤1,5%
Włączenie politypu a	Niedozwolony	Łączna powierzchnia ≤20%
Gęstość mikrorury a	≤0,5 /cm²	≤2 /cm²
Sześciokątna pustka a	Niedozwolony	Nie dotyczy
Włączenie fasetowe a	Niedozwolony	Nie dotyczy
Włączenie MP a	Niedozwolony	Nie dotyczy
II. Parametry mechaniczne	II. Parametry mechaniczne	II. Parametry mechaniczne
Średnica	150,0 mm +0,0 mm / -0,2 mm	150,0 mm +0,0 mm / -0,2 mm
Orientacja powierzchni	{0001} ±0,3°	{0001} ±0,3°
Długość płaska podstawowa	Karb	Karb
Długość dodatkowa płaska	Brak mieszkania dodatkowego	Brak mieszkania dodatkowego
Orientacja wycięcia	<1-100> ±2°	<1-100> ±2°
Kąt nacięcia	90° +5° / -1°	90° +5° / -1°
Głębokość wcięcia	1 mm od krawędzi +0,25 mm / -0,0 mm	1 mm od krawędzi +0,25 mm / -0,0 mm
Obróbka powierzchni	C-face, Si-face: polerowanie chemo-mechaniczne (CMP)	C-face, Si-face: polerowanie chemo-mechaniczne (CMP)
Krawędź wafla	Sfazowane (zaokrąglone)	Sfazowane (zaokrąglone)
Chropowatość powierzchni (AFM) (5μm x 5μm)	Powierzchnia Si, powierzchnia C: Ra ≤ 0,2 nm	Powierzchnia Si, powierzchnia C: Ra ≤ 0,2 nm
Grubość a (Tropel)	500,0 μm ± 25,0 μm	500,0 μm ± 25,0 μm
LTV (Tropel) (40 mm x 40 mm) a	≤ 2 μm	≤ 4 μm
Całkowita zmienność grubości (TTV) a (Tropel)	≤ 3 μm	≤ 5 μm
Łuk (wartość bezwzględna) a (Tropel)	≤ 5 μm	≤ 15 μm
Warp a (Tropel)	≤ 15 μm	≤ 30 μm
III. Parametry powierzchni	III. Parametry powierzchni	III. Parametry powierzchni
Chip/Nacięcie	Niedozwolony	≤ 2 szt., każda o długości i szerokości ≤ 1,0 mm
Scratch a (Si-face, CS8520)	Długość całkowita ≤ 1 x średnica	Długość całkowita ≤ 3 x średnica
Cząstka a (Si-face, CS8520)	≤ 500 szt.	Nie dotyczy
Pękać	Niedozwolony	Niedozwolony
Zanieczyszczenie a	Niedozwolony	Niedozwolony

Główne zastosowania półizolacyjnych płytek SiC

Elektronika dużej mocy:Tranzystory MOSFET na bazie SiC, diody Schottky'ego i moduły mocy do pojazdów elektrycznych (EV) korzystają z niskiej rezystancji w stanie przewodzenia i możliwości pracy przy wysokim napięciu, jakie charakteryzuje się SiC.
RF i mikrofaleWysoka wydajność częstotliwościowa i odporność na promieniowanie SiC sprawiają, że materiał ten idealnie nadaje się do wzmacniaczy stacji bazowych 5G, modułów radarowych i komunikacji satelitarnej.
Optoelektronika:Diody LED UV, niebieskie diody laserowe i fotodetektory wykorzystują podłoża SiC o gładkiej strukturze atomowej, co umożliwia równomierny wzrost epitaksjalny.
Wykrywanie ekstremalnych warunków środowiskowych:Stabilność SiC w wysokich temperaturach (>600 °C) sprawia, że materiał ten doskonale nadaje się do stosowania w czujnikach pracujących w trudnych warunkach, w tym w turbinach gazowych i detektorach jądrowych.
Lotnictwo i obronność:SiC zapewnia trwałość elektroniki mocy w satelitach, systemach rakietowych i elektronice lotniczej.
Zaawansowane badania:Rozwiązania niestandardowe dla komputerów kwantowych, mikrooptyki i innych specjalistycznych zastosowań badawczych.

Często zadawane pytania

Dlaczego SiC jest półizolujący, a nie przewodzący?
Półizolacyjny SiC oferuje znacznie wyższą rezystywność, co zmniejsza prądy upływowe w urządzeniach wysokiego napięcia i wysokiej częstotliwości. Przewodzący SiC jest bardziej odpowiedni do zastosowań, w których wymagana jest przewodność elektryczna.
Czy te płytki można wykorzystać do wzrostu epitaksjalnego?
Tak, te wafle są przygotowane do epitaksji i zoptymalizowane pod kątem MOCVD, HVPE lub MBE, z obróbką powierzchni i kontrolą defektów w celu zapewnienia najwyższej jakości warstwy epitaksjalnej.
Jak zapewnić czystość wafli?
Proces w pomieszczeniu czystym klasy 100, wieloetapowe czyszczenie ultradźwiękowe i pakowanie uszczelnione azotem gwarantują, że wafle są wolne od zanieczyszczeń, pozostałości i mikrozarysowań.
Jaki jest czas realizacji zamówień?
Próbki są zazwyczaj wysyłane w ciągu 7–10 dni roboczych, natomiast zamówienia produkcyjne są dostarczane w ciągu 4–6 tygodni, w zależności od konkretnego rozmiaru płytki i jej niestandardowych cech.
Czy możecie dostarczyć niestandardowe kształty?
Tak, możemy tworzyć niestandardowe podłoża o różnych kształtach, takie jak okna płaskie, rowki w kształcie litery V, soczewki sferyczne i inne.

O nas

Firma XKH specjalizuje się w rozwoju, produkcji i sprzedaży zaawansowanych technologicznie specjalistycznych szkieł optycznych i nowych materiałów kryształowych. Nasze produkty znajdują zastosowanie w elektronice optycznej, elektronice użytkowej oraz w wojsku. Oferujemy komponenty optyczne z szafiru, obudowy soczewek do telefonów komórkowych, ceramikę, płytki LT, węglik krzemu SIC, kwarc oraz kryształy półprzewodnikowe. Dzięki specjalistycznej wiedzy i najnowocześniejszemu sprzętowi, specjalizujemy się w przetwarzaniu produktów niestandardowych, dążąc do bycia wiodącym przedsiębiorstwem high-tech w branży materiałów optoelektronicznych.