3palcové vysoce čisté (nedopované) poloizolační substráty z karbidu křemíku (HPSl)
Vlastnosti
1. Fyzikální a strukturální vlastnosti
●Typ materiálu: Vysoce čistý (nedopovaný) karbid křemíku (SiC)
●Průměr: 3 palce (76,2 mm)
●Tloušťka: 0,33-0,5 mm, přizpůsobitelné na základě požadavků aplikace.
●Krystalová struktura: 4H-SiC polytyp s hexagonální mřížkou, známý pro vysokou mobilitu elektronů a tepelnou stabilitu.
●Orientace:
oStandardní: [0001] (rovina C), vhodná pro širokou škálu aplikací.
oVolitelně: Mimo osu (4° nebo 8° sklon) pro lepší epitaxní růst vrstev zařízení.
●Rovinnost: Celková odchylka tloušťky (TTV) ●Kvalita povrchu:
oLeštěno na oNízkou hustotu defektů (<10/cm² hustota mikrotrubek). 2. Elektrické vlastnosti ●Odpor: >109^99 Ω·cm, udržovaný eliminací záměrných příměsí.
●Dielektrická pevnost: Odolnost při vysokém napětí s minimálními dielektrickými ztrátami, ideální pro aplikace s vysokým výkonem.
●Tepelná vodivost: 3,5-4,9 W/cm·K, umožňující efektivní odvod tepla ve vysoce výkonných zařízeních.
3. Tepelné a mechanické vlastnosti
●Wide Bandgap: 3,26 eV, podporuje provoz pod vysokým napětím, vysokou teplotou a vysokým zářením.
●Tvrdost: Mohsova stupnice 9, zajišťující odolnost proti mechanickému opotřebení během zpracování.
●Koeficient tepelné roztažnosti: 4,2×10−6/K4,2 \krát 10^{-6}/\text{K}4,2×10−6/K, zajišťující rozměrovou stabilitu při změnách teploty.
Parametr | Výrobní stupeň | Stupeň výzkumu | Dummy stupeň | Jednotka |
Stupeň | Výrobní stupeň | Stupeň výzkumu | Dummy stupeň | |
Průměr | 76,2 ± 0,5 | 76,2 ± 0,5 | 76,2 ± 0,5 | mm |
Tloušťka | 500 ± 25 | 500 ± 25 | 500 ± 25 | um |
Orientace oplatky | Na ose: <0001> ± 0,5° | Na ose: <0001> ± 2,0° | Na ose: <0001> ± 2,0° | stupeň |
Mikropipe hustota (MPD) | ≤ 1 | ≤ 5 | ≤ 10 | cm-2^-2-2 |
Elektrický odpor | ≥ 1E10 | ≥ 1E5 | ≥ 1E5 | Ω·cm |
Dopant | Nedopovaný | Nedopovaný | Nedopovaný | |
Primární orientace bytu | {1-100} ± 5,0° | {1-100} ± 5,0° | {1-100} ± 5,0° | stupeň |
Primární plochá délka | 32,5 ± 3,0 | 32,5 ± 3,0 | 32,5 ± 3,0 | mm |
Sekundární plochá délka | 18,0 ± 2,0 | 18,0 ± 2,0 | 18,0 ± 2,0 | mm |
Orientace sekundárního bytu | 90° CW od primární plochy ± 5,0° | 90° CW od primární plochy ± 5,0° | 90° CW od primární plochy ± 5,0° | stupeň |
Vyloučení okrajů | 3 | 3 | 3 | mm |
LTV/TTV/Bow/Warp | 3/10/±30/40 | 3/10/±30/40 | 5/15/±40/45 | um |
Drsnost povrchu | Si-face: CMP, C-face: Leštěný | Si-face: CMP, C-face: Leštěný | Si-face: CMP, C-face: Leštěný | |
Praskliny (vysoká intenzita světla) | Žádný | Žádný | Žádný | |
Šestihranné desky (vysoká intenzita světla) | Žádný | Žádný | Kumulativní plocha 10 % | % |
Polytypové oblasti (vysoká intenzita světla) | Kumulativní plocha 5 % | Kumulativní plocha 20 % | Kumulativní plocha 30 % | % |
Škrábance (vysoká intenzita světla) | ≤ 5 škrábanců, kumulativní délka ≤ 150 | ≤ 10 škrábanců, kumulativní délka ≤ 200 | ≤ 10 škrábanců, kumulativní délka ≤ 200 | mm |
Sekání hran | Žádné ≥ 0,5 mm šířka/hloubka | 2 povolena ≤ 1 mm šířka/hloubka | 5 povoleno ≤ 5 mm šířka/hloubka | mm |
Povrchová kontaminace | Žádný | Žádný | Žádný |
Aplikace
1. Výkonová elektronika
Široká šířka pásma a vysoká tepelná vodivost substrátů HPSI SiC je činí ideálními pro napájecí zařízení pracující v extrémních podmínkách, jako jsou:
●Vysokonapěťová zařízení: Včetně MOSFETů, IGBT a Schottkyho bariérových diod (SBD) pro účinnou konverzi energie.
●Systémy obnovitelné energie: Například solární invertory a ovladače větrných turbín.
●Elektrická vozidla (EV): Používají se v měničích, nabíječkách a systémech hnacího ústrojí ke zlepšení účinnosti a zmenšení velikosti.
2. RF a mikrovlnné aplikace
Vysoký měrný odpor a nízké dielektrické ztráty HPSI waferů jsou zásadní pro radiofrekvenční (RF) a mikrovlnné systémy, včetně:
●Telekomunikační infrastruktura: Základnové stanice pro sítě 5G a satelitní komunikaci.
●Letecký a kosmický průmysl a obrana: Radarové systémy, antény s fázovým polem a součásti avioniky.
3. Optoelektronika
Transparentnost a široký bandgap 4H-SiC umožňují jeho použití v optoelektronických zařízeních, jako jsou:
●UV fotodetektory: Pro monitorování prostředí a lékařskou diagnostiku.
● Vysoce výkonné LED diody: Podpora polovodičových osvětlovacích systémů.
●Laserové diody: Pro průmyslové a lékařské aplikace.
4. Výzkum a vývoj
Substráty HPSI SiC jsou široce používány v akademických a průmyslových výzkumných a vývojových laboratořích pro zkoumání pokročilých vlastností materiálů a výroby zařízení, včetně:
●Epitaxial Layer Growth: Studie redukce defektů a optimalizace vrstvy.
●Studie mobility nosičů: Zkoumání přenosu elektronů a děr ve vysoce čistých materiálech.
●Prototypování: Počáteční vývoj nových zařízení a obvodů.
Výhody
Špičková kvalita:
Vysoká čistota a nízká hustota defektů poskytují spolehlivou platformu pro pokročilé aplikace.
Tepelná stabilita:
Vynikající vlastnosti rozptylu tepla umožňují zařízením pracovat efektivně za podmínek vysokého výkonu a teploty.
Široká kompatibilita:
Dostupné orientace a vlastní možnosti tloušťky zajišťují přizpůsobivost různým požadavkům na zařízení.
Trvanlivost:
Výjimečná tvrdost a strukturální stabilita minimalizují opotřebení a deformace během zpracování a provozu.
Všestrannost:
Vhodné pro širokou škálu průmyslových odvětví, od obnovitelných zdrojů energie po letecký průmysl a telekomunikace.
Závěr
3palcový vysoce čistý poloizolační plátek z karbidu křemíku představuje vrchol technologie substrátu pro vysoce výkonná, vysokofrekvenční a optoelektronická zařízení. Jeho kombinace vynikajících tepelných, elektrických a mechanických vlastností zajišťuje spolehlivý výkon v náročných prostředích. Od výkonové elektroniky a RF systémů po optoelektroniku a pokročilý výzkum a vývoj, tyto substráty HPSI poskytují základ pro inovace zítřka.
Pro více informací nebo pro objednání nás prosím kontaktujte. Náš technický tým je k dispozici, aby vám poskytl pokyny a možnosti přizpůsobení přizpůsobené vašim potřebám.