English

SiC epitaxná doštička pre výkonové zariadenia – 4H-SiC, typ N, nízka hustota defektov

Epitaxná doštička SiC pre výkonové zariadenia – 4H-SiC, typ N, nízka hustota defektov. Obrázok
  • SiC epitaxná doštička pre výkonové zariadenia – 4H-SiC, typ N, nízka hustota defektov
  • SiC epitaxná doštička pre výkonové zariadenia – 4H-SiC, typ N, nízka hustota defektov
  • SiC epitaxná doštička pre výkonové zariadenia – 4H-SiC, typ N, nízka hustota defektov

Stručný popis:

SiC epitaxná doštička je jadrom moderných vysokovýkonných polovodičových súčiastok, najmä tých, ktoré sú určené pre prevádzku s vysokým výkonom, vysokou frekvenciou a vysokou teplotou. Skratka pre Silicon Carbide Epitaxial Wafer (Silicon Carbide Epitaxial Wafer) označuje SiC epitaxnú doštičku, ktorá pozostáva z vysoko kvalitnej, tenkej SiC epitaxnej vrstvy narastenej na objemovom SiC substráte. Použitie technológie SiC epitaxných doštičiek sa rýchlo rozširuje v elektrických vozidlách, inteligentných sieťach, systémoch obnoviteľnej energie a leteckom priemysle vďaka svojim vynikajúcim fyzikálnym a elektronickým vlastnostiam v porovnaní s konvenčnými kremíkovými doštičkami.


Funkcie

Podrobný diagram

SiC epitaxná doštička-4
SiC Epitaxial Wafer-6 - 副本

Úvod

SiC epitaxná doštička je jadrom moderných vysokovýkonných polovodičových súčiastok, najmä tých, ktoré sú určené pre prevádzku s vysokým výkonom, vysokou frekvenciou a vysokou teplotou. Skratka pre Silicon Carbide Epitaxial Wafer (Silicon Carbide Epitaxial Wafer) označuje SiC epitaxnú doštičku, ktorá pozostáva z vysoko kvalitnej, tenkej SiC epitaxnej vrstvy narastenej na objemovom SiC substráte. Použitie technológie SiC epitaxných doštičiek sa rýchlo rozširuje v elektrických vozidlách, inteligentných sieťach, systémoch obnoviteľnej energie a leteckom priemysle vďaka svojim vynikajúcim fyzikálnym a elektronickým vlastnostiam v porovnaní s konvenčnými kremíkovými doštičkami.

Princípy výroby epitaxných doštičiek SiC

Vytvorenie epitaxnej doštičky SiC vyžaduje vysoko kontrolovaný proces chemického nanášania z pár (CVD). Epitaxná vrstva sa zvyčajne pestuje na monokryštalickom substráte SiC pomocou plynov, ako je silán (SiH₄), propán (C₃H₈) a vodík (H₂), pri teplotách nad 1500 °C. Tento vysokoteplotný epitaxný rast zaisťuje vynikajúce kryštalické usporiadanie a minimálne defekty medzi epitaxnou vrstvou a substrátom.

Proces zahŕňa niekoľko kľúčových fáz:

  1. Príprava podkladuZákladný SiC wafer je vyčistený a leštený do atómovej hladkosti.

  2. Rast kardiovaskulárnych ochoreníVo vysokočistom reaktore reagujú plyny a na substrát sa ukladá vrstva monokryštálového SiC.

  3. Dopingová kontrolaDoping typu N alebo typu P sa zavádza počas epitaxie na dosiahnutie požadovaných elektrických vlastností.

  4. Inšpekcia a metrológiaNa overenie hrúbky vrstvy, koncentrácie dopovania a hustoty defektov sa používa optická mikroskopia, AFM a röntgenová difrakcia.

Každý SiC epitaxný plátok je starostlivo monitorovaný, aby sa zachovali prísne tolerancie v rovnomernosti hrúbky, rovinnosti povrchu a mernom odpore. Schopnosť jemne doladiť tieto parametre je nevyhnutná pre vysokonapäťové MOSFETy, Schottkyho diódy a ďalšie výkonové zariadenia.

Špecifikácia

Parameter Špecifikácia
Kategórie Materiálová veda, monokryštálové substráty
Polytyp 4H
Doping Typ N
Priemer 101 mm
Tolerancia priemeru ± 5 %
Hrúbka 0,35 mm
Tolerancia hrúbky ± 5 %
Primárna dĺžka plochého 22 mm (± 10 %)
TTV (Celková variácia hrúbky) ≤10 µm
Osnova ≤25 µm
FWHM ≤30 oblúkových sekúnd
Povrchová úprava Rq ≤ 0,35 nm

Aplikácie epitaxných doštičiek SiC

Produkty SiC epitaxných doštičiek sú nevyhnutné vo viacerých odvetviach:

  • Elektrické vozidlá (EV)Zariadenia na báze epitaxných doštičiek SiC zvyšujú účinnosť hnacieho ústrojenstva a znižujú hmotnosť.

  • Obnoviteľná energiaPoužíva sa v meničoch pre solárne a veterné energetické systémy.

  • Priemyselné napájacie zdrojeUmožňuje vysokofrekvenčné spínanie pri vysokých teplotách s nižšími stratami.

  • Letecký a obranný priemyselIdeálne pre náročné prostredie vyžadujúce robustné polovodiče.

  • Základňové stanice 5GKomponenty SiC epitaxných doštičiek podporujú vyššiu hustotu výkonu pre RF aplikácie.

SiC epitaxná doštička umožňuje kompaktné konštrukcie, rýchlejšie prepínanie a vyššiu účinnosť premeny energie v porovnaní s kremíkovými doštičkami.

Výhody epitaxnej doštičky SiC

Technológia epitaxných doštičiek SiC ponúka významné výhody:

  1. Vysoké prierazné napätieOdoláva napätiam až 10-krát vyšším ako kremíkové doštičky.

  2. Tepelná vodivosťSiC epitaxná doštička odvádza teplo rýchlejšie, čo umožňuje zariadeniam bežať chladnejšie a spoľahlivejšie.

  3. Vysoké rýchlosti spínaniaNižšie straty pri spínaní umožňujú vyššiu účinnosť a miniaturizáciu.

  4. Široká pásmová medzeraZaisťuje stabilitu pri vyšších napätiach a teplotách.

  5. Robustnosť materiáluSiC je chemicky inertný a mechanicky pevný, ideálny pre náročné aplikácie.

Vďaka týmto výhodám je epitaxný SiC materiál voľby pre ďalšiu generáciu polovodičov.

Často kladené otázky: SiC epitaxná doštička

Otázka 1: Aký je rozdiel medzi SiC doštičkou a SiC epitaxnou doštičkou?
SiC doska sa vzťahuje na objemový substrát, zatiaľ čo SiC epitaxná doska obsahuje špeciálne vypestovanú dopovanú vrstvu používanú pri výrobe zariadení.

Otázka 2: Aké hrúbky sú dostupné pre vrstvy epitaxných doštičiek SiC?
Epitaxné vrstvy sa zvyčajne pohybujú od niekoľkých mikrometrov do viac ako 100 μm, v závislosti od požiadaviek aplikácie.

Otázka 3: Je epitaxná doštička SiC vhodná pre prostredie s vysokou teplotou?
Áno, epitaxné doštičky SiC môžu pracovať v podmienkach nad 600 °C, čím výrazne prekonávajú kremík.

Otázka 4: Prečo je hustota defektov dôležitá v epitaxnom SiC plátku?
Nižšia hustota defektov zlepšuje výkon a výťažnosť zariadenia, najmä pre aplikácie s vysokým napätím.

Otázka 5: Sú dostupné epitaxné doštičky SiC typu N aj typu P?
Áno, oba typy sa vyrábajú s použitím presnej kontroly prídavného plynu počas epitaxného procesu.

Otázka 6: Aké sú štandardné veľkosti doštičiek pre epitaxné doštičky SiC?
Štandardné priemery zahŕňajú 2 palce, 4 palce, 6 palcov a čoraz častejšie 8 palcov pre veľkoobjemovú výrobu.

Otázka 7: Aký vplyv má epitaxná doštička SiC na náklady a efektívnosť?
Hoci je epitaxná doštička SiC spočiatku drahšia ako kremík, znižuje veľkosť systému a straty energie, čím z dlhodobého hľadiska zlepšuje celkovú nákladovú efektívnosť.

  • Predchádzajúce:
  • Ďalej:

    • Súvisiace produkty

    Napíšte sem svoju správu a pošlite nám ju
    Stlačte Enter pre vyhľadávanie alebo ESC pre zatvorenie