6 colių laidus monokristalas SiC ant polikristalinio SiC kompozicinio pagrindo, skersmuo 150 mm, P tipo, N tipo

Trumpas aprašymas:

6 colių laidus monokristalinis SiC ant polikristalinio SiC kompozicinio pagrindo – tai novatoriškas silicio karbido (SiC) medžiagos sprendimas, skirtas didelės galios, aukštos temperatūros ir aukšto dažnio elektroniniams prietaisams. Šis pagrindas pasižymi monokristaliniu SiC aktyviuoju sluoksniu, specialiais procesais sujungtu su polikristaliniu SiC pagrindu, sujungiančiu pranašesnes monokristalinio SiC elektrines savybes su polikristalinio SiC kainos pranašumais.
Palyginti su įprastais visiškai monokristaliniais SiC pagrindais, 6 colių laidus monokristalinis SiC ant polikristalinio SiC kompozicinio pagrindo išlaiko didelį elektronų judrumą ir didelę įtampą, tuo pačiu žymiai sumažindamas gamybos sąnaudas. Jo 6 colių (150 mm) plokštelės dydis užtikrina suderinamumą su esamomis puslaidininkių gamybos linijomis, todėl galima gaminti mastelio keitimu. Be to, laidus dizainas leidžia tiesiogiai naudoti galios įtaisų gamyboje (pvz., MOSFETuose, dioduose), todėl nereikia papildomų legiravimo procesų ir supaprastėja gamybos eiga.

Siųskite mums el. laišką

Savybės

Techniniai parametrai

Dydis:	6 colis
Skersmuo:	150 mm
Storis:	400–500 μm
Monokristalinės SiC plėvelės parametrai
Politipas:	4H-SiC arba 6H-SiC
Dopingo koncentracija:	1 × 10¹⁴ – 1 × 10¹⁸ cm⁻³
Storis:	5–20 μm
Lakšto atsparumas:	10–1000 Ω/kv.
Elektronų judrumas:	800–1200 cm²/Vs
Skylės judrumas:	100–300 cm²/Vs
Polikristalinio SiC buferinio sluoksnio parametrai
Storis:	50–300 μm
Šilumos laidumas:	150–300 W/m·K
Monokristalinio SiC substrato parametrai
Politipas:	4H-SiC arba 6H-SiC
Dopingo koncentracija:	1 × 10¹⁴ – 1 × 10¹⁸ cm⁻³
Storis:	300–500 μm
Grūdų dydis:	> 1 mm
Paviršiaus šiurkštumas:	< 0,3 mm RMS
Mechaninės ir elektrinės savybės
Kietumas:	9–10 Moso laipsnių
Gniuždymo stipris:	3–4 GPa
Tempimo stipris:	0,3–0,5 GPa
Suskirstymo lauko stiprumas:	> 2 MV/cm
Bendras dozės toleravimas:	> 10 Mrad
Vieno įvykio poveikio atsparumas:	> 100 MeV·cm²/mg
Šilumos laidumas:	150–380 W/m·K
Darbinės temperatūros diapazonas:	-55–600 °C

Pagrindinės charakteristikos

6 colių laidus monokristalinis SiC ant polikristalinio SiC kompozicinio pagrindo pasižymi unikalia medžiagos struktūros ir eksploatacinių savybių pusiausvyra, todėl tinka sudėtingoms pramoninėms aplinkoms:

1. Sąnaudų efektyvumas: polikristalinis SiC pagrindas gerokai sumažina sąnaudas, palyginti su visiškai monokristaliniu SiC, o monokristalinis SiC aktyvusis sluoksnis užtikrina įrenginio lygio našumą, idealiai tinkantį sąnaudoms jautrioms reikmėms.

2. Išskirtinės elektrinės savybės: Monokristalinis SiC sluoksnis pasižymi dideliu krūvininkų judrumu (> 500 cm²/V·s) ir mažu defektų tankiu, todėl galima naudoti aukšto dažnio ir didelės galios įrenginius.

3. Aukštos temperatūros stabilumas: SiC būdingas atsparumas aukštai temperatūrai (> 600 °C) užtikrina, kad kompozicinis substratas išlieka stabilus ekstremaliomis sąlygomis, todėl jis tinka elektrinėms transporto priemonėms ir pramoniniams varikliams.

4,6 colio standartizuotas plokštelių dydis: palyginti su tradiciniais 4 colių SiC pagrindais, 6 colių formatas padidina lustų išeigą daugiau nei 30 %, taip sumažindamas įrenginio vieneto sąnaudas.

5. Laidus dizainas: iš anksto legiruoti N tipo arba P tipo sluoksniai sumažina jonų implantacijos etapus prietaisų gamyboje, pagerindami gamybos efektyvumą ir našumą.

6. Puikus šilumos valdymas: polikristalinio SiC pagrindo šilumos laidumas (~120 W/m·K) artimas monokristalinio SiC šilumos laidumui, todėl efektyviai sprendžiamos šilumos išsklaidymo problemos didelės galios įrenginiuose.

Dėl šių savybių 6 colių laidus monokristalinis SiC ant polikristalinio SiC kompozicinio pagrindo yra konkurencingas sprendimas tokiose pramonės šakose kaip atsinaujinanti energija, geležinkelių transportas ir aviacija.

Pagrindinės programos

6 colių laidus monokristalinis SiC ant polikristalinio SiC kompozicinio pagrindo buvo sėkmingai panaudotas keliose didelės paklausos srityse:
1. Elektrinių transporto priemonių jėgos agregatai: naudojami aukštos įtampos SiC MOSFETuose ir dioduose, siekiant padidinti keitiklių efektyvumą ir prailginti akumuliatorių veikimo nuotolį (pvz., „Tesla“, BYD modeliai).

2. Pramoninių variklių pavaros: leidžia naudoti aukštos temperatūros, aukšto perjungimo dažnio galios modulius, taip sumažinant energijos suvartojimą sunkiosiose mašinose ir vėjo turbinose.

3. Fotovoltiniai keitikliai: SiC įrenginiai pagerina saulės energijos konversijos efektyvumą (> 99 %), o kompozicinis substratas dar labiau sumažina sistemos sąnaudas.

4. Geležinkelių transportas: naudojamas greitųjų geležinkelių ir metro sistemų traukos keitikliuose, pasižymintis aukšta įtampa (> 1700 V) ir kompaktiškomis formomis.

5. Kosmosas: idealiai tinka palydovų energijos sistemoms ir orlaivių variklių valdymo grandinėms, galinčioms atlaikyti ekstremalias temperatūras ir spinduliuotę.

Praktiškai gamyboje 6 colių laidus monokristalinis SiC ant polikristalinio SiC kompozicinio pagrindo yra visiškai suderinamas su standartiniais SiC įrenginių procesais (pvz., litografija, ėsdinimas) ir nereikalauja jokių papildomų kapitalo investicijų.

XKH paslaugos

„XKH“ teikia išsamią 6 colių laidžiojo monokristalinio SiC ant polikristalinio SiC kompozicinio pagrindo palaikymą, apimantį mokslinius tyrimus ir plėtrą bei masinę gamybą:

1. Pritaikymas: reguliuojamas monokristalinio sluoksnio storis (5–100 μm), legiravimo koncentracija (1e15–1e19 cm⁻³) ir kristalų orientacija (4H/6H-SiC), kad būtų patenkinti įvairūs įrenginio reikalavimai.

2. Plokštelių apdorojimas: 6 colių substratų tiekimas dideliais kiekiais su galinės pusės retinimo ir metalizavimo paslaugomis, užtikrinant „plug-and-play“ integraciją.

3. Techninis patvirtinimas: apima rentgeno spindulių difrakcijos (XRD) kristališkumo analizę, Holo efekto bandymus ir šiluminės varžos matavimus, siekiant paspartinti medžiagų kvalifikaciją.

4. Greitas prototipų kūrimas: 2–4 colių pavyzdžiai (tas pats procesas), skirti mokslinių tyrimų įstaigoms, siekiant paspartinti kūrimo ciklus.

5. Gedimų analizė ir optimizavimas: medžiagų lygmens sprendimai apdorojimo iššūkiams (pvz., epitaksinio sluoksnio defektams).

Mūsų misija – įtvirtinti 6 colių laidų monokristalinį SiC ant polikristalinio SiC kompozicinio pagrindo kaip pageidaujamą kainos ir kokybės santykio sprendimą SiC galios elektronikai, siūlant visapusišką palaikymą nuo prototipų kūrimo iki masinės gamybos.

Išvada

6 colių laidus monokristalinis SiC ant polikristalinio SiC kompozicinio pagrindo pasižymi novatoriška mono/polikristaline hibridine struktūra, kuri užtikrina proveržį tarp našumo ir kainos. Plintant elektrinėms transporto priemonėms ir žengiant į priekį „Pramonei 4.0“, šis pagrindas suteikia patikimą medžiagos pagrindą naujos kartos galios elektronikai. „XKH“ sveikina bendradarbiavimą siekiant toliau tyrinėti SiC technologijos potencialą.