6-дюймовая проводящая монокристаллическая подложка из карбида кремния на поликристаллической композитной подложке из карбида кремния. Диаметр 150 мм. Тип P. Тип N.

Краткое описание:

6-дюймовая проводящая монокристаллическая подложка из карбида кремния на поликристаллической подложке из карбида кремния представляет собой инновационное решение на основе карбида кремния (SiC), разработанное для мощных, высокотемпературных и высокочастотных электронных устройств. Эта подложка имеет активный слой из монокристаллического SiC, соединенный с поликристаллической основой из SiC с помощью специальных процессов, что сочетает в себе превосходные электрические свойства монокристаллического SiC с экономическими преимуществами поликристаллического SiC.
По сравнению с традиционными монокристаллическими подложками из карбида кремния (SiC), 6-дюймовая проводящая монокристаллическая подложка из SiC на поликристаллической подложке из SiC сохраняет высокую подвижность электронов и высокое сопротивление напряжению, значительно снижая при этом производственные затраты. Размер 6-дюймовой (150 мм) пластины обеспечивает совместимость с существующими линиями производства полупроводников, что позволяет масштабировать производство. Кроме того, проводящая конструкция позволяет напрямую использовать подложку в производстве силовых устройств (например, MOSFET, диодов), исключая необходимость в дополнительных процессах легирования и упрощая производственные процессы.


Функции

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.

6-дюймовый монокристаллический SiC на поликристаллической композитной подложке SiC 2
6-дюймовый монокристаллический SiC на поликристаллической композитной подложке SiC 3

  • Предыдущий:
  • Следующий:

  • Напишите здесь своё сообщение и отправьте его нам.