English

SiC епитаксиална пластина за силови устройства – 4H-SiC, N-тип, ниска плътност на дефектите

SiC епитаксиална пластина за силови устройства – 4H-SiC, N-тип, ниска плътност на дефектите. Представено изображение.
  • SiC епитаксиална пластина за силови устройства – 4H-SiC, N-тип, ниска плътност на дефектите
  • SiC епитаксиална пластина за силови устройства – 4H-SiC, N-тип, ниска плътност на дефектите
  • SiC епитаксиална пластина за силови устройства – 4H-SiC, N-тип, ниска плътност на дефектите

Кратко описание:

SiC епитаксиалната пластина е в основата на съвременните високопроизводителни полупроводникови устройства, особено тези, проектирани за работа с висока мощност, висока честота и висока температура. Съкращение от Silicon Carbide Epitaxial Wafer (Силиконово-карбидна епитаксиална пластина), SiC епитаксиалната пластина се състои от висококачествен, тънък SiC епитаксиален слой, отгледан върху обемен SiC субстрат. Използването на технологията SiC Epitaxial Wafer се разширява бързо в електрическите превозни средства, интелигентните мрежи, системите за възобновяема енергия и аерокосмическата индустрия, благодарение на превъзходните си физически и електронни свойства в сравнение с конвенционалните силициеви пластини.


Характеристики

Подробна диаграма

SiC епитаксиална пластина-4
SiC епитаксиална пластина-6 - 副本

Въведение

SiC епитаксиалната пластина е в основата на съвременните високопроизводителни полупроводникови устройства, особено тези, проектирани за работа с висока мощност, висока честота и висока температура. Съкращение от Silicon Carbide Epitaxial Wafer (Силиконово-карбидна епитаксиална пластина), SiC епитаксиалната пластина се състои от висококачествен, тънък SiC епитаксиален слой, отгледан върху обемен SiC субстрат. Използването на технологията SiC Epitaxial Wafer се разширява бързо в електрическите превозни средства, интелигентните мрежи, системите за възобновяема енергия и аерокосмическата индустрия, благодарение на превъзходните си физически и електронни свойства в сравнение с конвенционалните силициеви пластини.

Принципи на производство на епитаксиална SiC пластина

Създаването на SiC епитаксиална пластина изисква силно контролиран процес на химическо отлагане от пари (CVD). Епитаксиалният слой обикновено се отглежда върху монокристален SiC субстрат, използвайки газове като силан (SiH₄), пропан (C₃H₈) и водород (H₂) при температури над 1500°C. Този високотемпературен епитаксиален растеж осигурява отлично кристално подравняване и минимални дефекти между епитаксиалния слой и субстрата.

Процесът включва няколко ключови етапа:

  1. Подготовка на основатаБазовата SiC пластина се почиства и полира до атомна гладкост.

  2. Растеж на сърдечно-съдови заболяванияВ реактор с висока чистота, газовете реагират, за да отложат монокристален SiC слой върху субстрата.

  3. Допинг контролN-тип или P-тип легиране се въвежда по време на епитаксия, за да се постигнат желаните електрически свойства.

  4. Инспекция и метрологияОптична микроскопия, AFM и рентгенова дифракция се използват за проверка на дебелината на слоя, концентрацията на легиране и плътността на дефектите.

Всяка SiC епитаксиална пластина се следи внимателно, за да се поддържат строги допуски по отношение на еднородност на дебелината, плоскост на повърхността и съпротивление. Възможността за фина настройка на тези параметри е от съществено значение за високоволтови MOSFET транзистори, Шотки диоди и други силови устройства.

Спецификация

Параметър Спецификация
Категории Материалознание, монокристални субстрати
Политип 4H
Допинг Тип N
Диаметър 101 мм
Толеранс на диаметъра ± 5%
Дебелина 0,35 мм
Толеранс на дебелина ± 5%
Дължина на основната плоска част 22 мм (± 10%)
TTV (Обща вариация на дебелината) ≤10 µm
Варп ≤25 µm
FWHM (широчина на ширината на вълната) ≤30 дъгови секунди
Повърхностно покритие Rq ≤0,35 nm

Приложения на епитаксиална пластина SiC

Продуктите от епитаксиални SiC пластини са незаменими в множество сектори:

  • Електрически превозни средства (EV)Устройствата, базирани на епитаксиални пластини SiC, повишават ефективността на силовото предаване и намаляват теглото.

  • Възобновяема енергияИзползва се в инвертори за слънчеви и вятърни енергийни системи.

  • Индустриални захранванияОсигурява високочестотно, високотемпературно превключване с по-ниски загуби.

  • Аерокосмическа и отбранителна индустрияИдеален за тежки условия, изискващи здрави полупроводници.

  • 5G базови станцииКомпонентите от SiC епитаксиални пластини поддържат по-висока плътност на мощността за радиочестотни приложения.

SiC епитаксиалната пластина позволява компактни конструкции, по-бързо превключване и по-висока ефективност на преобразуване на енергия в сравнение със силициевите пластини.

Предимства на епитаксиалната пластина SiC

Технологията на SiC епитаксиалните пластини предлага значителни предимства:

  1. Високо напрежение на пробивИздържа на напрежения до 10 пъти по-високи от силициевите пластини.

  2. ТоплопроводимостSiC епитаксиалната пластина разсейва топлината по-бързо, което позволява на устройствата да работят по-хладно и по-надеждно.

  3. Високи скорости на превключванеПо-ниските загуби при превключване позволяват по-висока ефективност и миниатюризация.

  4. Широка забранена лентаОсигурява стабилност при по-високи напрежения и температури.

  5. Здравина на материалаSiC е химически инертен и механично здрав, идеален за взискателни приложения.

Тези предимства правят SiC епитаксиалната пластина предпочитан материал за следващото поколение полупроводници.

ЧЗВ: SiC епитаксиална пластина

В1: Каква е разликата между SiC пластина и SiC епитаксиална пластина?
SiC пластина се отнася до обемния субстрат, докато SiC епитаксиална пластина включва специално отгледан легиран слой, използван при производството на устройства.

Въпрос 2: Какви дебелини са налични за слоеве от епитаксиални пластини SiC?
Епитаксиалните слоеве обикновено варират от няколко микрометра до над 100 μm, в зависимост от изискванията на приложението.

В3: Подходяща ли е епитаксиалната пластина SiC за високотемпературни среди?
Да, SiC епитаксиалната пластина може да работи при условия над 600°C, превъзхождайки значително силиция.

Въпрос 4: Защо плътността на дефектите е важна в SiC епитаксиалната пластина?
По-ниската плътност на дефектите подобрява производителността и добива на устройството, особено за приложения с високо напрежение.

В5: Предлагат ли се и N-тип, и P-тип SiC епитаксиални пластини?
Да, и двата вида се произвеждат с помощта на прецизен контрол на допантния газ по време на епитаксиалния процес.

Въпрос 6: Какви размери на пластините са стандартни за SiC епитаксиална пластина?
Стандартните диаметри включват 2 инча, 4 инча, 6 инча и все по-често 8 инча за производство с голям обем.

Въпрос 7: Как епитаксиалната SiC пластина влияе върху разходите и ефективността?
Въпреки че първоначално е по-скъпа от силиция, епитаксиалната SiC пластина намалява размера на системата и загубите на мощност, подобрявайки общата ефективност на разходите в дългосрочен план.

  • Предишно:
  • Следващо:

    • Свързани продукти

    Напишете съобщението си тук и ни го изпратете
    Натиснете Enter за търсене или ESC за затваряне