6-дюймовая проводящая монокристаллическая подложка из карбида кремния на поликристаллической композитной подложке из карбида кремния. Диаметр 150 мм. Тип P. Тип N.
Технические параметры
| Размер: | 6 дюйм |
| Диаметр: | 150 мм |
| Толщина: | 400-500 мкм |
| Параметры монокристаллической пленки SiC | |
| Политип: | 4H-SiC или 6H-SiC |
| Концентрация допинга: | 1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ см⁻³ |
| Толщина: | 5-20 мкм |
| Сопротивление листа: | 10-1000 Ом/кв. |
| Подвижность электронов: | 800-1200 см²/Вс |
| Подвижность отверстий: | 100-300 см²/Вс |
| Параметры буферного слоя из поликристаллического карбида кремния (SiC) | |
| Толщина: | 50-300 мкм |
| Теплопроводность: | 150-300 Вт/м·К |
| Параметры монокристаллической подложки из карбида кремния | |
| Политип: | 4H-SiC или 6H-SiC |
| Концентрация допинга: | 1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ см⁻³ |
| Толщина: | 300-500 мкм |
| Размер зерна: | > 1 мм |
| Шероховатость поверхности: | < 0,3 мм среднеквадратичного значения |
| Механические и электрические свойства | |
| Твердость: | 9-10 Мооса |
| Прочность на сжатие: | 3-4 ГПа |
| Предел прочности: | 0,3-0,5 ГПа |
| Разбор напряженности поля: | > 2 МВ/см |
| Допустимая полная доза: | > 10 Мрад |
| Устойчивость к эффекту однократного события: | > 100 МэВ·см²/мг |
| Теплопроводность: | 150-380 Вт/м·К |
| Диапазон рабочих температур: | от -55 до 600°C |
Основные характеристики
6-дюймовая проводящая монокристаллическая подложка из карбида кремния на поликристаллической подложке из карбида кремния обеспечивает уникальный баланс структуры материала и характеристик, что делает ее подходящей для сложных промышленных условий:
1. Экономическая эффективность: Поликристаллическая основа из SiC существенно снижает затраты по сравнению с полностью монокристаллическим SiC, в то время как активный слой из монокристаллического SiC обеспечивает производительность уровня, соответствующего стандартам устройств, что идеально подходит для экономически важных применений.
2. Исключительные электрические свойства: Монокристаллический слой SiC обладает высокой подвижностью носителей заряда (>500 см²/В·с) и низкой плотностью дефектов, что обеспечивает возможность работы устройств на высоких частотах и с высокой мощностью.
3. Высокотемпературная стабильность: Присущая SiC высокая термостойкость (>600 °C) обеспечивает стабильность композитной подложки в экстремальных условиях, что делает ее пригодной для применения в электромобилях и промышленных двигателях.
Стандартизированный размер пластины 4,6 дюйма: по сравнению с традиционными 4-дюймовыми подложками из карбида кремния, 6-дюймовый формат увеличивает выход годных чипов более чем на 30%, снижая себестоимость единицы устройства.
5. Проводящая конструкция: Предварительно легированные слои N- или P-типа минимизируют этапы ионной имплантации при производстве устройств, повышая эффективность и выход годной продукции.
6. Превосходное управление тепловыми процессами: теплопроводность поликристаллического SiC-основания (~120 Вт/м·К) приближается к теплопроводности монокристаллического SiC, что эффективно решает проблемы рассеивания тепла в мощных устройствах.
Эти характеристики делают 6-дюймовый проводящий монокристаллический карбид кремния на поликристаллической композитной подложке из карбида кремния конкурентоспособным решением для таких отраслей, как возобновляемая энергетика, железнодорожный транспорт и аэрокосмическая промышленность.
Основные приложения
6-дюймовая проводящая монокристаллическая подложка из карбида кремния на поликристаллической подложке из карбида кремния успешно применяется в ряде востребованных областей:
1. Силовые установки электромобилей: Используются высоковольтные SiC MOSFET-транзисторы и диоды для повышения эффективности инвертора и увеличения запаса хода батареи (например, модели Tesla, BYD).
2. Промышленные электроприводы: позволяют создавать силовые модули, работающие при высоких температурах и высокой частоте переключения, что снижает энергопотребление в тяжелой технике и ветротурбинах.
3. Фотоэлектрические инверторы: устройства на основе SiC повышают эффективность преобразования солнечной энергии (>99%), а композитная подложка дополнительно снижает стоимость системы.
4. Железнодорожный транспорт: применяется в тяговых преобразователях для высокоскоростных железнодорожных и метрополитенных систем, обеспечивая высокое сопротивление напряжению (>1700 В) и компактные габариты.
5. Аэрокосмическая отрасль: Идеально подходит для систем электропитания спутников и цепей управления двигателями самолетов, способно выдерживать экстремальные температуры и радиацию.
В практическом применении 6-дюймовый проводящий монокристаллический SiC на поликристаллической композитной подложке из SiC полностью совместим со стандартными процессами изготовления SiC-устройств (например, литографией, травлением) и не требует дополнительных капиталовложений.
XKH Services
Компания XKH оказывает всестороннюю поддержку в разработке 6-дюймовых проводящих монокристаллических подложек из карбида кремния на поликристаллической композитной подложке из карбида кремния, охватывая все этапы от исследований и разработок до массового производства:
1. Индивидуальная настройка: регулируемая толщина монокристаллического слоя (5–100 мкм), концентрация легирования (1e15–1e19 см⁻³) и кристаллическая ориентация (4H/6H-SiC) для удовлетворения различных требований к устройствам.
2. Обработка пластин: Поставка больших партий 6-дюймовых подложек с услугами по утонению обратной стороны и металлизации для интеграции по принципу «подключи и работай».
3. Техническая проверка: включает рентгенодифракционный анализ кристалличности, тестирование эффекта Холла и измерение термического сопротивления для ускорения квалификации материала.
4. Быстрое прототипирование: изготовление образцов размером от 2 до 4 дюймов (по тому же процессу) для научно-исследовательских учреждений с целью ускорения циклов разработки.
5. Анализ отказов и оптимизация: Решения на уровне материала для технологических проблем (например, дефекты эпитаксиальных слоев).
Наша миссия — сделать 6-дюймовую проводящую монокристаллическую подложку из карбида кремния на поликристаллической подложке из карбида кремния предпочтительным решением с точки зрения соотношения цены и качества для силовой электроники на основе карбида кремния, предлагая комплексную поддержку от прототипирования до серийного производства.
Заключение
6-дюймовая проводящая монокристаллическая подложка из карбида кремния на поликристаллической подложке из карбида кремния обеспечивает прорывное соотношение производительности и стоимости благодаря своей инновационной монокристаллической/поликристаллической гибридной структуре. По мере распространения электромобилей и развития Индустрии 4.0 эта подложка обеспечивает надежную материальную основу для силовой электроники следующего поколения. Компания XKH приветствует сотрудничество для дальнейшего изучения потенциала технологии карбида кремния.








