English

Wafer epitaksjalny SiC do urządzeń mocy – 4H-SiC, typu N, niska gęstość defektów

Wafer epitaksjalny SiC do urządzeń mocy – 4H-SiC, typu N, niska gęstość defektów Obraz wyróżniony
  • Wafer epitaksjalny SiC do urządzeń mocy – 4H-SiC, typu N, niska gęstość defektów
  • Wafer epitaksjalny SiC do urządzeń mocy – 4H-SiC, typu N, niska gęstość defektów
  • Wafer epitaksjalny SiC do urządzeń mocy – 4H-SiC, typu N, niska gęstość defektów

Krótki opis:

Wafer epitaksjalny SiC jest podstawą nowoczesnych, wysokowydajnych urządzeń półprzewodnikowych, zwłaszcza tych zaprojektowanych do pracy przy dużej mocy, wysokiej częstotliwości i wysokiej temperaturze. Wafer epitaksjalny SiC, skrót od Silicon Carbide Epitaxial Wafer, składa się z wysokiej jakości, cienkiej warstwy epitaksjalnej SiC wytworzonej na podłożu SiC. Zastosowanie technologii wafli epitaksjalnych SiC szybko się rozwija w pojazdach elektrycznych, inteligentnych sieciach, systemach energii odnawialnej i lotnictwie ze względu na jej lepsze właściwości fizyczne i elektroniczne w porównaniu do konwencjonalnych wafli na bazie krzemu.


Cechy

Szczegółowy diagram

Wafer epitaksjalny SiC-4
SiC Epitaksjalny Wafer-6 - 副本

Wstęp

Wafer epitaksjalny SiC jest podstawą nowoczesnych, wysokowydajnych urządzeń półprzewodnikowych, zwłaszcza tych zaprojektowanych do pracy przy dużej mocy, wysokiej częstotliwości i wysokiej temperaturze. Wafer epitaksjalny SiC, skrót od Silicon Carbide Epitaxial Wafer, składa się z wysokiej jakości, cienkiej warstwy epitaksjalnej SiC wytworzonej na podłożu SiC. Zastosowanie technologii wafli epitaksjalnych SiC szybko się rozwija w pojazdach elektrycznych, inteligentnych sieciach, systemach energii odnawialnej i lotnictwie ze względu na jej lepsze właściwości fizyczne i elektroniczne w porównaniu do konwencjonalnych wafli na bazie krzemu.

Zasady wytwarzania płytek epitaksjalnych SiC

Tworzenie epitaksjalnego wafla SiC wymaga ściśle kontrolowanego procesu chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD). Warstwa epitaksjalna jest zazwyczaj hodowana na monokrystalicznym podłożu SiC przy użyciu gazów takich jak silan (SiH₄), propan (C₃H₈) i wodór (H₂) w temperaturach przekraczających 1500°C. Ten wzrost epitaksjalny w wysokiej temperaturze zapewnia doskonałe wyrównanie krystaliczne i minimalne defekty między warstwą epitaksjalną a podłożem.

Proces ten obejmuje kilka kluczowych etapów:

  1. Przygotowanie podłoża:Podstawowy wafel SiC jest czyszczony i polerowany do uzyskania gładkości atomowej.

  2. Wzrost CVD:W reaktorze o wysokiej czystości gazy reagują, powodując osadzanie się na podłożu monokrystalicznej warstwy SiC.

  3. Kontrola antydopingowa:Podczas epitaksji wprowadza się domieszki typu N lub P w celu uzyskania pożądanych właściwości elektrycznych.

  4. Inspekcja i Metrologia:Do weryfikacji grubości warstwy, stężenia domieszek i gęstości defektów stosuje się mikroskopię optyczną, AFM i dyfrakcję rentgenowską.

Każdy SiC Epitaaxial Wafer jest starannie monitorowany, aby zachować ścisłe tolerancje w zakresie jednorodności grubości, płaskości powierzchni i rezystywności. Możliwość dokładnego dostrojenia tych parametrów jest niezbędna w przypadku MOSFET-ów wysokiego napięcia, diod Schottky'ego i innych urządzeń mocy.

Specyfikacja

Parametr Specyfikacja
Kategorie Nauka o materiałach, Podłoża monokrystaliczne
Polityp 4H
Doping Typ N
Średnica 101 mm
Tolerancja średnicy ± 5%
Grubość 0,35 mm
Tolerancja grubości ± 5%
Długość płaska podstawowa 22mm (± 10%)
TTV (Całkowita zmienność grubości) ≤10 µm
Osnowa ≤25 µm
FWHM ≤30 sekund łuku
Wykończenie powierzchni Współczynnik ≤0,35 nm

Zastosowania płytek epitaksjalnych SiC

Produkty w postaci płytek epitaksjalnych SiC są niezastąpione w wielu sektorach:

  • Pojazdy elektryczne (EV):Urządzenia na bazie płytek epitaksjalnych SiC zwiększają wydajność układu napędowego i redukują masę.

  • Energia odnawialna:Stosowany w inwerterach w systemach solarnych i wiatrowych.

  • Zasilacze przemysłowe:Umożliwia przełączanie o wysokiej częstotliwości i wysokiej temperaturze przy mniejszych stratach.

  • Lotnictwo i Obrona:Idealny do trudnych warunków wymagających wytrzymałych półprzewodników.

  • Stacje bazowe 5G:Elementy płytek epitaksjalnych SiC obsługują większą gęstość mocy w zastosowaniach RF.

Płytka epitaksjalna SiC umożliwia tworzenie kompaktowych konstrukcji, szybsze przełączanie i wyższą wydajność konwersji energii w porównaniu z płytkami krzemowymi.

Zalety płytek epitaksjalnych SiC

Technologia płytek epitaksjalnych SiC oferuje znaczące korzyści:

  1. Wysokie napięcie przebicia:Wytrzymuje napięcia nawet 10-krotnie wyższe niż wafle krzemowe.

  2. Przewodność cieplna:Płytka epitaksjalna SiC szybciej odprowadza ciepło, dzięki czemu urządzenia pracują chłodniej i niezawodniej.

  3. Duże prędkości przełączania:Niższe straty przełączania umożliwiają wyższą wydajność i miniaturyzację.

  4. Szeroka przerwa pasmowa:Zapewnia stabilność przy wyższych napięciach i temperaturach.

  5. Wytrzymałość materiału:SiC jest materiałem chemicznie obojętnym i wytrzymałym mechanicznie, idealnym do wymagających zastosowań.

Dzięki tym zaletom płytki epitaksjalne SiC stają się materiałem pierwszego wyboru w kolejnej generacji półprzewodników.

FAQ: Płytka epitaksjalna SiC

P1: Jaka jest różnica pomiędzy waflem SiC a waflem epitaksjalnym SiC?
Pod pojęciem płytki SiC rozumie się podłoże, natomiast pod pojęciem płytki epitaksjalnej SiC kryje się specjalnie wytworzona warstwa domieszkowana, wykorzystywana w produkcji urządzeń.

P2: Jakie grubości są dostępne dla warstw płytek epitaksjalnych SiC?
Grubość warstw epitaksjalnych waha się zazwyczaj od kilku mikrometrów do ponad 100 μm, w zależności od wymagań danego zastosowania.

P3: Czy płytka epitaksjalna SiC nadaje się do stosowania w środowiskach o wysokiej temperaturze?
Tak, wafle epitaksjalne SiC mogą pracować w temperaturach powyżej 600°C, znacznie przewyższając pod względem parametrów płytki krzemowe.

P4: Dlaczego gęstość defektów jest ważna w przypadku płytek epitaksjalnych SiC?
Niższa gęstość defektów poprawia wydajność i wydajność urządzenia, zwłaszcza w zastosowaniach wysokonapięciowych.

P5: Czy dostępne są epitaksjalne płytki SiC typu N i typu P?
Tak, oba typy powstają dzięki precyzyjnej kontroli domieszki gazowej podczas procesu epitaksjalnego.

P6: Jakie rozmiary płytek są standardowe dla płytek epitaksjalnych SiC?
Standardowe średnice obejmują 2 cale, 4 cale, 6 cali, a coraz częściej także 8 cali w przypadku produkcji wielkoseryjnej.

P7: Jak płytki epitaksjalne SiC wpływają na koszty i wydajność?
Choć na początku płytka epitaksjalna SiC jest droższa od krzemowej, zmniejsza ona rozmiar systemu i utratę mocy, poprawiając całkowitą efektywność kosztową w dłuższej perspektywie.

  • Poprzedni:
  • Następny:

    • Produkty powiązane

    Napisz tutaj swoją wiadomość i wyślij ją do nas
    Naciśnij Enter, aby wyszukać lub ESC, aby zamknąć