3-дюймовые полуизолирующие кремниевые подложки из карбида кремния высокой чистоты (нелегированные) (HPSl)
Характеристики
1. Физические и структурные свойства.
●Тип материала: карбид кремния (SiC) высокой чистоты (нелегированный).
●Диаметр: 3 дюйма (76,2 мм).
●Толщина: 0,33–0,5 мм, настраивается в зависимости от требований применения.
●Кристаллическая структура: политип 4H-SiC с гексагональной решеткой, известный высокой подвижностью электронов и термической стабильностью.
●Ориентация:
oСтандарт: [0001] (C-плоскость), подходит для широкого спектра применений.
oДополнительно: внеосевой (наклон 4° или 8°) для улучшенного эпитаксиального роста слоев устройства.
●Плоскостность: общее изменение толщины (TTV). ●Качество поверхности:
oПолировка до oНизкая плотность дефектов (плотность микротрубок <10/см²). 2. Электрические свойства ● Удельное сопротивление: > 109^99 Ом·см, поддерживается за счет исключения преднамеренных примесей.
● Диэлектрическая прочность: устойчивость к высоким напряжениям с минимальными диэлектрическими потерями, идеально подходит для применений с высокой мощностью.
●Теплопроводность: 3,5–4,9 Вт/см·К, что обеспечивает эффективное рассеивание тепла в высокопроизводительных устройствах.
3. Термические и механические свойства.
● Широкая запрещенная зона: 3,26 эВ, поддержка работы в условиях высокого напряжения, высокой температуры и высокой радиации.
●Твердость: 9 по шкале Мооса, что обеспечивает устойчивость к механическому износу во время обработки.
●Коэффициент теплового расширения: 4,2×10−6/K4,2 \times 10^{-6}/\text{K}4,2×10−6/K, что обеспечивает стабильность размеров при изменениях температуры.
Параметр | Уровень производства | Исследовательский уровень | Фиктивная оценка | Единица |
Оценка | Уровень производства | Исследовательский уровень | Фиктивная оценка | |
Диаметр | 76,2 ± 0,5 | 76,2 ± 0,5 | 76,2 ± 0,5 | mm |
Толщина | 500 ± 25 | 500 ± 25 | 500 ± 25 | мкм |
Ориентация пластины | По оси: <0001> ± 0,5° | По оси: <0001> ± 2,0° | По оси: <0001> ± 2,0° | степень |
Плотность микротрубок (MPD) | ≤ 1 | ≤ 5 | ≤ 10 | см−2^-2−2 |
Электрическое сопротивление | ≥ 1E10 | ≥ 1E5 | ≥ 1E5 | Ом·см |
легирующая примочка | Нелегированный | Нелегированный | Нелегированный | |
Первичная плоская ориентация | {1-100} ± 5,0° | {1-100} ± 5,0° | {1-100} ± 5,0° | степень |
Основная плоская длина | 32,5 ± 3,0 | 32,5 ± 3,0 | 32,5 ± 3,0 | mm |
Вторичная плоская длина | 18,0 ± 2,0 | 18,0 ± 2,0 | 18,0 ± 2,0 | mm |
Вторичная плоская ориентация | 90° по часовой стрелке от основной плоскости ± 5,0° | 90° по часовой стрелке от основной плоскости ± 5,0° | 90° по часовой стрелке от основной плоскости ± 5,0° | степень |
Исключение краев | 3 | 3 | 3 | mm |
LTV/TTV/Лук/Деформация | 3/10/±30/40 | 3/10/±30/40 | 5/15/±40/45 | мкм |
Шероховатость поверхности | Лицо Si: CMP, Лицо C: Полированное | Лицо Si: CMP, Лицо C: Полированное | Лицо Si: CMP, Лицо C: Полированное | |
Трещины (Свет высокой интенсивности) | Никто | Никто | Никто | |
Шестигранные пластины (свет высокой интенсивности) | Никто | Никто | Совокупная площадь 10% | % |
Политипные области (освещение высокой интенсивности) | Совокупная площадь 5% | Совокупная площадь 20% | Совокупная площадь 30% | % |
Царапины (свет высокой интенсивности) | ≤ 5 царапин, совокупная длина ≤ 150 | ≤ 10 царапин, совокупная длина ≤ 200 | ≤ 10 царапин, совокупная длина ≤ 200 | mm |
Сколы кромок | Нет Ширина/глубина ≥ 0,5 мм | 2 допустимых ширины/глубины ≤ 1 мм | 5 допускается ширина/глубина ≤ 5 мм | mm |
Загрязнение поверхности | Никто | Никто | Никто |
Приложения
1. Силовая электроника
Широкая запрещенная зона и высокая теплопроводность подложек HPSI SiC делают их идеальными для силовых устройств, работающих в экстремальных условиях, таких как:
● Высоковольтные устройства: включая МОП-транзисторы, IGBT и диоды с барьером Шоттки (SBD) для эффективного преобразования энергии.
● Системы возобновляемой энергии: такие как солнечные инверторы и контроллеры ветряных турбин.
●Электрические транспортные средства (EV): используются в инверторах, зарядных устройствах и системах силовых агрегатов для повышения эффективности и уменьшения размеров.
2. Радиочастотные и микроволновые применения
Высокое удельное сопротивление и низкие диэлектрические потери пластин HPSI необходимы для радиочастотных (РЧ) и микроволновых систем, в том числе:
●Телекоммуникационная инфраструктура: базовые станции для сетей 5G и спутниковой связи.
● Аэрокосмическая и оборонная промышленность: радиолокационные системы, антенны с фазированной решеткой и компоненты авионики.
3. Оптоэлектроника
Прозрачность и широкая запрещенная зона 4H-SiC позволяют использовать его в оптоэлектронных устройствах, таких как:
●УФ-фотодетекторы: Для мониторинга окружающей среды и медицинской диагностики.
●Мощные светодиоды: поддержка твердотельных систем освещения.
●Лазерные диоды: Для промышленного и медицинского применения.
4. Исследования и разработки
Подложки HPSI SiC широко используются в академических и промышленных научно-исследовательских лабораториях для изучения передовых свойств материалов и изготовления устройств, в том числе:
● Рост эпитаксиального слоя: исследования по уменьшению дефектов и оптимизации слоев.
●Исследования подвижности носителей: исследование транспорта электронов и дырок в материалах высокой чистоты.
●Прототипирование: начальная разработка новых устройств и схем.
Преимущества
Превосходное качество:
Высокая чистота и низкая плотность дефектов обеспечивают надежную платформу для продвинутых приложений.
Термическая стабильность:
Отличные свойства теплоотвода позволяют устройствам эффективно работать в условиях высокой мощности и температуры.
Широкая совместимость:
Доступные варианты ориентации и индивидуальной толщины обеспечивают адаптируемость к различным требованиям к устройствам.
Долговечность:
Исключительная твердость и структурная стабильность минимизируют износ и деформацию во время обработки и эксплуатации.
Универсальность:
Подходит для широкого спектра отраслей промышленности: от возобновляемых источников энергии до аэрокосмической отрасли и телекоммуникаций.
Заключение
3-дюймовая пластина из полуизолирующего карбида кремния высокой чистоты представляет собой вершину технологии подложек для мощных, высокочастотных и оптоэлектронных устройств. Сочетание превосходных тепловых, электрических и механических свойств обеспечивает надежную работу в сложных условиях. От силовой электроники и радиочастотных систем до оптоэлектроники и передовых исследований и разработок — эти подложки HPSI обеспечивают основу для инноваций завтрашнего дня.
Для получения дополнительной информации или размещения заказа свяжитесь с нами. Наша техническая команда готова предоставить рекомендации и варианты настройки с учетом ваших потребностей.