English

SiC epitaksiaalne vahvel jõuseadmetele – 4H-SiC, N-tüüpi, madala defektitihedusega

SiC epitaksiaalne vahvel toiteseadmetele – 4H-SiC, N-tüüpi, madala defektitihedusega esiletõstetud pilt
  • SiC epitaksiaalne vahvel jõuseadmetele – 4H-SiC, N-tüüpi, madala defektitihedusega
  • SiC epitaksiaalne vahvel jõuseadmetele – 4H-SiC, N-tüüpi, madala defektitihedusega
  • SiC epitaksiaalne vahvel jõuseadmetele – 4H-SiC, N-tüüpi, madala defektitihedusega

Lühike kirjeldus:

SiC epitaksiaalne vahvel on tänapäevaste suure jõudlusega pooljuhtseadmete keskmes, eriti nendes, mis on loodud suure võimsusega, kõrgsageduslike ja kõrge temperatuuriga tööks. Lühend sõnadest Silicon Carbide Epitaxial Wafer (ränikarbiidist epitaksiaalne vahvel) koosneb SiC epitaksiaalne vahvel kvaliteetsest õhukesest SiC epitaksiaalsest kihist, mis on kasvatatud SiC aluspinnale. SiC epitaksiaalse vahvli tehnoloogia kasutamine laieneb kiiresti elektriautodes, nutivõrkudes, taastuvenergiasüsteemides ja lennunduses tänu oma parematele füüsikalistele ja elektroonilistele omadustele võrreldes tavapäraste ränipõhiste vahvlitega.


Omadused

Detailne diagramm

SiC epitaksiaalne vahvel-4
SiC Epitaxial Wafer-6 – 副本

Sissejuhatus

SiC epitaksiaalne vahvel on tänapäevaste suure jõudlusega pooljuhtseadmete keskmes, eriti nendes, mis on loodud suure võimsusega, kõrgsageduslike ja kõrge temperatuuriga tööks. Lühend sõnadest Silicon Carbide Epitaxial Wafer (ränikarbiidist epitaksiaalne vahvel) koosneb SiC epitaksiaalne vahvel kvaliteetsest õhukesest SiC epitaksiaalsest kihist, mis on kasvatatud SiC aluspinnale. SiC epitaksiaalse vahvli tehnoloogia kasutamine laieneb kiiresti elektriautodes, nutivõrkudes, taastuvenergiasüsteemides ja lennunduses tänu oma parematele füüsikalistele ja elektroonilistele omadustele võrreldes tavapäraste ränipõhiste vahvlitega.

SiC epitaksiaalse vahvli valmistamispõhimõtted

SiC epitaksiaalse vahvli loomine nõuab rangelt kontrollitud keemilise aurustamise (CVD) protsessi. Epitaksiaalne kiht kasvatatakse tavaliselt monokristallilisel SiC aluspinnal, kasutades gaase nagu silaan (SiH₄), propaan (C₃H₈) ja vesinik (H₂) temperatuuril üle 1500 °C. See kõrgel temperatuuril toimuv epitaksiaalne kasv tagab suurepärase kristallilise joondumise ja minimaalsed defektid epitaksiaalse kihi ja aluspinna vahel.

Protsess hõlmab mitmeid olulisi etappe:

  1. Aluspinna ettevalmistamineSiC-alusplaat puhastatakse ja poleeritakse aatomtasasusele.

  2. Südame-veresoonkonna haiguste kasvKõrge puhtusastmega reaktoris reageerivad gaasid, mille käigus sadestub aluspinnale monokristalliline SiC kiht.

  3. DopingukontrollSoovitud elektriliste omaduste saavutamiseks lisatakse epitaksia ajal N-tüüpi või P-tüüpi legeerimist.

  4. Kontroll ja metroloogiaOptilist mikroskoopiat, AFM-i ja röntgendifraktsiooni kasutatakse kihi paksuse, dopeerimiskontsentratsiooni ja defektide tiheduse kontrollimiseks.

Iga SiC epitaksiaalset vahvlit jälgitakse hoolikalt, et säilitada täpsed tolerantsid paksuse ühtluse, pinna tasasuse ja takistuse osas. Nende parameetrite peenhäälestamise võimalus on oluline kõrgepinge MOSFETide, Schottky dioodide ja muude võimsusseadmete jaoks.

Spetsifikatsioon

Parameeter Spetsifikatsioon
Kategooriad Materjaliteadus, monokristallilised aluspinnad
Polüütüüp 4H
Doping N-tüüp
Läbimõõt 101 mm
Läbimõõdu tolerants ± 5%
Paksus 0,35 mm
Paksuse tolerants ± 5%
Esmane tasapinnaline pikkus 22 mm (± 10%)
TTV (kogupaksuse muutus) ≤10 µm
Lõime ≤25 µm
FWHM ≤30 kaaresekundit
Pinna viimistlus Rq ≤0,35 nm

SiC epitaksiaalse vahvli rakendused

SiC epitaksiaalsed vahvlitooted on asendamatud mitmes sektoris:

  • ElektrisõidukidSiC epitaksiaalkiibil põhinevad seadmed suurendavad jõuülekande efektiivsust ja vähendavad kaalu.

  • TaastuvenergiaKasutatakse päikese- ja tuuleenergiasüsteemide inverterites.

  • Tööstuslikud toiteallikadVõimaldab kõrgsageduslikku ja kõrge temperatuuriga lülitamist väiksemate kadudega.

  • Lennundus ja kaitseIdeaalne karmidesse keskkondadesse, mis nõuavad vastupidavaid pooljuhte.

  • 5G tugijaamadSiC epitaksiaalsed vahvlikomponendid toetavad raadiosageduslike rakenduste jaoks suuremaid võimsustihedusi.

SiC epitaksiaalne vahvel võimaldab kompaktseid konstruktsioone, kiiremat lülitamist ja suuremat energia muundamise efektiivsust võrreldes ränivahvlitega.

SiC epitaksiaalse vahvli eelised

SiC epitaksiaalse vahvli tehnoloogia pakub märkimisväärseid eeliseid:

  1. Kõrge läbilöögipingeTalub kuni 10 korda kõrgemaid pingeid kui Si-plaadid.

  2. SoojusjuhtivusSiC epitaksiaalne vahvel hajutab soojust kiiremini, võimaldades seadmetel jahedamalt ja usaldusväärsemalt töötada.

  3. Suured lülituskiirusedVäiksemad lülituskaod võimaldavad suuremat efektiivsust ja miniaturiseerimist.

  4. Lai keelutsoonTagab stabiilsuse kõrgematel pingetel ja temperatuuridel.

  5. Materjali vastupidavusSiC on keemiliselt inertne ja mehaaniliselt tugev, ideaalne nõudlikeks rakendusteks.

Need eelised muudavad SiC epitaksiaalse vahvli järgmise põlvkonna pooljuhtide jaoks eelistatud materjaliks.

KKK: SiC epitaksiaalne vahvel

K1: Mis vahe on SiC-vahvlil ja SiC-epitaksiaalsel vahvlil?
SiC vahvel viitab põhimikule, samas kui SiC epitaksiaalne vahvel sisaldab spetsiaalselt kasvatatud legeeritud kihti, mida kasutatakse seadmete valmistamisel.

K2: Millised paksused on saadaval SiC epitaksiaalsete vahvlikihtide jaoks?
Epitaksiaalsed kihid on tavaliselt mõnest mikromeetrist kuni üle 100 μm, olenevalt rakenduse nõuetest.

K3: Kas SiC epitaksiaalne vahvel sobib kõrge temperatuuriga keskkondadesse?
Jah, SiC epitaksiaalne vahvel võib töötada temperatuuril üle 600 °C, edestades räni oluliselt.

4. küsimus: Miks on defektide tihedus oluline SiC epitaksiaalse vahvli puhul?
Madalam defektide tihedus parandab seadme jõudlust ja saagikust, eriti kõrgepinge rakenduste puhul.

K5: Kas saadaval on nii N-tüüpi kui ka P-tüüpi SiC epitaksiaalsed vahvlid?
Jah, mõlemat tüüpi toodetakse epitaksiaalse protsessi käigus täpse lisandgaasi juhtimise abil.

K6: Millised vahvli suurused on SiC epitaksiaalse vahvli puhul standardsed?
Standardläbimõõtude hulka kuuluvad 2-tolline, 4-tolline, 6-tolline ja üha enam 8-tolline suuremahuliseks tootmiseks.

K7: Kuidas mõjutab SiC epitaksiaalne vahvel kulusid ja efektiivsust?
Kuigi algselt on see ränist kallim, vähendab SiC epitaksiaalne vahvel süsteemi suurust ja energiakadu, parandades pikas perspektiivis üldist kulutõhusust.

  • Eelmine:
  • Järgmine:

    • Seotud tooted

    Kirjuta oma sõnum siia ja saada see meile
    Vajutage otsingu alustamiseks sisestusklahvi või sulgemiseks ESC-klahvi