3-дюймовые пластины из карбида кремния высокой чистоты (нелегированные) - полуизолирующие подложки Sic (HPSl)
Характеристики
1. Физические и структурные свойства
●Тип материала: высокочистый (нелегированный) карбид кремния (SiC)
●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.
oОпционально: внеосевой (наклон 4° или 8°) для улучшенного эпитаксиального роста слоев устройства.
●Плоскостность: Общее изменение толщины (TTV) ●Качество поверхности:
oПолированный до oНизкой плотности дефектов (плотность микротрубок <10/см²). 2. Электрические свойства ●Удельное сопротивление: >109^99 Ом·см, поддерживается за счет устранения преднамеренных легирующих примесей.
●Диэлектрическая прочность: высокая стойкость к напряжению с минимальными диэлектрическими потерями, идеально подходит для высокомощных применений.
●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, что позволяет работать 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 колебаниях температуры.
Параметр | Производственный класс | Исследовательский уровень | Оценка манекена | Единица |
Оценка | Производственный класс | Исследовательский уровень | Оценка манекена | |
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 примесь | Нелегированный | Нелегированный | Нелегированный | |
Первичная плоская ориентация | {1-100} ± 5,0° | {1-100} ± 5,0° | {1-100} ± 5,0° | степень |
Длина первичной плоскости | 32,5 ± 3,0 | 32,5 ± 3,0 | 32,5 ± 3,0 | mm |
Длина вторичной плоскости | 18,0 ± 2,0 | 18,0 ± 2,0 | 18,0 ± 2,0 | mm |
Вторичная плоская ориентация | 90° CW от первичной плоскости ± 5,0° | 90° CW от первичной плоскости ± 5,0° | 90° CW от первичной плоскости ± 5,0° | степень |
Исключение кромки | 3 | 3 | 3 | mm |
LTV/TTV/Бук/Варп | 3 / 10 / ±30 / 40 | 3 / 10 / ±30 / 40 | 5 / 15 / ±40 / 45 | мкм |
Шероховатость поверхности | Si-face: CMP, C-face: полированная | Si-face: CMP, C-face: полированная | Si-face: CMP, C-face: полированная | |
Трещины (Высокоинтенсивный свет) | Никто | Никто | Никто | |
Шестигранные пластины (высокоинтенсивный свет) | Никто | Никто | Общая площадь 10% | % |
Политипные области (высокоинтенсивный свет) | Общая площадь 5% | Общая площадь 20% | Общая площадь 30% | % |
Царапины (высокоинтенсивный свет) | ≤ 5 царапин, общая длина ≤ 150 | ≤ 10 царапин, общая длина ≤ 200 | ≤ 10 царапин, общая длина ≤ 200 | mm |
Сколы кромок | Нет ≥ 0,5 мм ширины/глубины | 2 допускается ≤ 1 мм ширина/глубина | 5 допускается ≤ 5 мм ширина/глубина | mm |
Поверхностное загрязнение | 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, БТИЗ и диоды с барьером Шоттки (SBD) для эффективного преобразования энергии.
●Системы возобновляемой энергии: такие как солнечные инверторы и контроллеры ветряных турбин.
●Электромобили (ЭМ): используются в инверторах, зарядных устройствах и системах трансмиссии для повышения эффективности и уменьшения размера.
2. Применение радиочастот и микроволн
Высокое удельное сопротивление и низкие диэлектрические потери пластин HPSI имеют важное значение для радиочастотных (РЧ) и микроволновых систем, включая:
●Телекоммуникационная инфраструктура: базовые станции для сетей 5G и спутниковой связи.
●Авиационно-космическая и оборонная промышленность: радиолокационные системы, фазированные антенные решетки 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 современных свойств материалов и изготовления устройств, в том числе:
●Выращивание эпитаксиальных слоев: исследования по уменьшению дефектов и оптимизации слоев.
●Исследования подвижности носителей заряда: исследование транспорта электронов и дырок в высокочистых материалах.
●Прототипирование: первоначальная разработка новых устройств и схем.
Преимущества
Превосходное качество:
Высокая чистота и низкая плотность дефектов обеспечивают надежную платформу для современных приложений.
Термическая стабильность:
Превосходные свойства рассеивания тепла позволяют устройствам эффективно работать в условиях высокой мощности и температуры.
Широкая совместимость:
Доступные варианты ориентации и толщины обеспечивают адаптируемость к различным требованиям устройств.
Прочность:
Исключительная твердость и структурная стабильность сводят к минимуму износ и деформацию в процессе обработки и эксплуатации.
Универсальность:
Подходит для широкого спектра отраслей: от возобновляемой энергетики до аэрокосмической промышленности и телекоммуникаций.
Заключение
3-дюймовая пластина из полуизолирующего кремниевого карбида высокой чистоты представляет собой вершину технологии подложек для мощных, высокочастотных и оптоэлектронных устройств. Ее сочетание превосходных тепловых, электрических и механических свойств обеспечивает надежную работу в сложных условиях. От силовой электроники и радиочастотных систем до оптоэлектроники и передовых НИОКР, эти подложки HPSI обеспечивают основу для инноваций завтрашнего дня.
Для получения дополнительной информации или для размещения заказа свяжитесь с нами. Наша техническая команда готова предоставить руководство и варианты настройки, соответствующие вашим потребностям.
Подробная схема



