English

Epitaxní destička SiC pro výkonová zařízení – 4H-SiC, typ N, nízká hustota defektů

Epitaxní destička SiC pro výkonové součástky – 4H-SiC, typ N, nízká hustota defektů. Obrázek
  • Epitaxní destička SiC pro výkonová zařízení – 4H-SiC, typ N, nízká hustota defektů
  • Epitaxní destička SiC pro výkonová zařízení – 4H-SiC, typ N, nízká hustota defektů
  • Epitaxní destička SiC pro výkonová zařízení – 4H-SiC, typ N, nízká hustota defektů

Stručný popis:

Epitaxní destička SiC je jádrem moderních vysoce výkonných polovodičových součástek, zejména těch, které jsou navrženy pro provoz s vysokým výkonem, vysokou frekvencí a vysokou teplotou. Zkratka pro Silicon Carbide Epitaxial Wafer (Silicon Carbide Epitaxial Wafer) označuje epitaxní destičku SiC, která se skládá z vysoce kvalitní, tenké epitaxní vrstvy SiC nanesené na objemový substrát SiC. Použití technologie epitaxních destiček SiC se rychle rozšiřuje v elektromobilech, inteligentních sítích, systémech obnovitelných zdrojů energie a letectví a kosmonautice díky svým vynikajícím fyzikálním a elektronickým vlastnostem ve srovnání s konvenčními destičkami na bázi křemíku.


Funkce

Podrobný diagram

SiC epitaxní destička-4
SiC Epitaxial Wafer-6 - 副本

Zavedení

Epitaxní destička SiC je jádrem moderních vysoce výkonných polovodičových součástek, zejména těch, které jsou navrženy pro provoz s vysokým výkonem, vysokou frekvencí a vysokou teplotou. Zkratka pro Silicon Carbide Epitaxial Wafer (Silicon Carbide Epitaxial Wafer) označuje epitaxní destičku SiC, která se skládá z vysoce kvalitní, tenké epitaxní vrstvy SiC nanesené na objemový substrát SiC. Použití technologie epitaxních destiček SiC se rychle rozšiřuje v elektromobilech, inteligentních sítích, systémech obnovitelných zdrojů energie a letectví a kosmonautice díky svým vynikajícím fyzikálním a elektronickým vlastnostem ve srovnání s konvenčními destičkami na bázi křemíku.

Principy výroby epitaxních destiček SiC

Vytvoření epitaxní destičky SiC vyžaduje vysoce kontrolovaný proces chemické depozice z plynné fáze (CVD). Epitaxní vrstva se obvykle pěstuje na monokrystalickém substrátu SiC za použití plynů, jako je silan (SiH₄), propan (C₃H₈) a vodík (H₂), při teplotách přesahujících 1500 °C. Tento vysokoteplotní epitaxní růst zajišťuje vynikající krystalické uspořádání a minimální defekty mezi epitaxní vrstvou a substrátem.

Proces zahrnuje několik klíčových fází:

  1. Příprava podkladuZákladní SiC destička je vyčištěna a vyleštěna do atomové hladkosti.

  2. Růst kardiovaskulárních onemocněníVe vysoce čistém reaktoru reagují plyny a na substrát se usazuje vrstva monokrystalického SiC.

  3. Dopingová kontrolaDoping typu N nebo typu P se zavádí během epitaxe k dosažení požadovaných elektrických vlastností.

  4. Inspekce a metrologieK ověření tloušťky vrstvy, koncentrace dopování a hustoty defektů se používá optická mikroskopie, AFM a rentgenová difrakce.

Každý epitaxní destička SiC je pečlivě monitorována, aby byly zachovány přesné tolerance v rovnoměrnosti tloušťky, rovinnosti povrchu a měrném odporu. Schopnost jemně doladit tyto parametry je zásadní pro vysokonapěťové MOSFETy, Schottkyho diody a další výkonová zařízení.

Specifikace

Parametr Specifikace
Kategorie Materiálová věda, monokrystalické substráty
Polytyp 4H
Doping Typ N
Průměr 101 mm
Tolerance průměru ± 5 %
Tloušťka 0,35 mm
Tolerance tloušťky ± 5 %
Primární délka plochého 22 mm (± 10 %)
TTV (celková variace tloušťky) ≤10 µm
Warp ≤25 µm
FWHM (šířka šířky pásma) ≤30 úhlových sekund
Povrchová úprava Rq ≤0,35 nm

Aplikace epitaxních destiček SiC

Produkty SiC epitaxních destiček jsou nepostradatelné v mnoha odvětvích:

  • Elektromobily (EV)Zařízení na bázi epitaxních destiček SiC zvyšují účinnost hnacího ústrojí a snižují hmotnost.

  • Obnovitelná energiePoužívá se ve střídačích pro solární a větrné energetické systémy.

  • Průmyslové napájecí zdrojeUmožňuje vysokofrekvenční spínání za vysokých teplot s nižšími ztrátami.

  • Letectví a obranaIdeální pro náročná prostředí vyžadující robustní polovodiče.

  • Základnové stanice 5GEpitaxní destičky SiC podporují vyšší hustotu výkonu pro RF aplikace.

Epitaxní destička SiC umožňuje kompaktní provedení, rychlejší přepínání a vyšší účinnost přeměny energie ve srovnání s křemíkovými destičkami.

Výhody epitaxních destiček SiC

Technologie epitaxních destiček SiC nabízí významné výhody:

  1. Vysoké průrazné napětíOdolává napětí až 10krát vyššímu než křemíkové destičky.

  2. Tepelná vodivostEpitaxní destička SiC odvádí teplo rychleji, což umožňuje zařízením běžet chladněji a spolehlivěji.

  3. Vysoké rychlosti přepínáníNižší spínací ztráty umožňují vyšší účinnost a miniaturizaci.

  4. Široká zakázaná pásmaZajišťuje stabilitu při vyšších napětích a teplotách.

  5. Robustnost materiáluSiC je chemicky inertní a mechanicky pevný, ideální pro náročné aplikace.

Díky těmto výhodám je epitaxní destička SiC materiálem volby pro příští generaci polovodičů.

Často kladené otázky: SiC epitaxní destička

Q1: Jaký je rozdíl mezi SiC destičkou a SiC epitaxní destičkou?
SiC destička označuje objemový substrát, zatímco SiC epitaxní destička obsahuje speciálně pěstovanou dopovanou vrstvu používanou při výrobě zařízení.

Q2: Jaké tloušťky jsou k dispozici pro epitaxní vrstvy SiC?
Epitaxní vrstvy se obvykle pohybují od několika mikrometrů do více než 100 μm, v závislosti na požadavcích aplikace.

Otázka 3: Je epitaxní destička SiC vhodná pro prostředí s vysokými teplotami?
Ano, epitaxní destička SiC může pracovat v podmínkách nad 600 °C, čímž výrazně překonává křemík.

Otázka 4: Proč je hustota defektů důležitá v epitaxních destičkách SiC?
Nižší hustota defektů zlepšuje výkon a výtěžnost zařízení, zejména pro aplikace s vysokým napětím.

Q5: Jsou k dispozici epitaxní destičky SiC typu N i typu P?
Ano, oba typy se vyrábějí za použití přesné regulace příměsi plynu během epitaxního procesu.

Q6: Jaké velikosti destiček jsou standardní pro epitaxní destičku SiC?
Standardní průměry zahrnují 2 palce, 4 palce, 6 palců a stále častěji 8 palců pro velkoobjemovou výrobu.

Otázka 7: Jaký vliv má epitaxní destička SiC na náklady a efektivitu?
I když je epitaxní destička SiC zpočátku dražší než křemík, snižuje velikost systému a ztráty energie, čímž z dlouhodobého hlediska zlepšuje celkovou nákladovou efektivitu.

  • Předchozí:
  • Další:

    • Související produkty

    Napište sem svou zprávu a odešlete nám ji
    Stiskněte Enter pro vyhledávání nebo ESC pro zavření