English

Эпитаксиальная пластина SiC для силовых приборов – 4H-SiC, N-тип, низкая плотность дефектов

Эпитаксиальная пластина SiC для силовых приборов – 4H-SiC, N-тип, низкая плотность дефектов (изображение)
  • Эпитаксиальная пластина SiC для силовых приборов – 4H-SiC, N-тип, низкая плотность дефектов
  • Эпитаксиальная пластина SiC для силовых приборов – 4H-SiC, N-тип, низкая плотность дефектов
  • Эпитаксиальная пластина SiC для силовых приборов – 4H-SiC, N-тип, низкая плотность дефектов

Краткое описание:

Эпитаксиальная пластина SiC лежит в основе современных высокопроизводительных полупроводниковых приборов, особенно тех, которые предназначены для работы в условиях высокой мощности, высокой частоты и высоких температур. Эпитаксиальная пластина SiC (сокращение от Silicon Carbide Epitaxial Wafer) представляет собой высококачественный тонкий эпитаксиальный слой SiC, выращенный на объемной подложке SiC. Технология эпитаксиальных пластин SiC быстро расширяется в электромобилях, интеллектуальных сетях, системах возобновляемой энергетики и аэрокосмической отрасли благодаря их превосходным физическим и электронным свойствам по сравнению с традиционными кремниевыми пластинами.


Функции

Подробная схема

Эпитаксиальная пластина SiC-4
Эпитаксиальная пластина SiC-6 - 副本

Введение

Эпитаксиальная пластина SiC лежит в основе современных высокопроизводительных полупроводниковых приборов, особенно тех, которые предназначены для работы в условиях высокой мощности, высокой частоты и высоких температур. Эпитаксиальная пластина SiC (сокращение от Silicon Carbide Epitaxial Wafer) представляет собой высококачественный тонкий эпитаксиальный слой SiC, выращенный на объемной подложке SiC. Технология эпитаксиальных пластин SiC быстро расширяется в электромобилях, интеллектуальных сетях, системах возобновляемой энергетики и аэрокосмической отрасли благодаря их превосходным физическим и электронным свойствам по сравнению с традиционными кремниевыми пластинами.

Принципы изготовления эпитаксиальных пластин SiC

Создание эпитаксиальной пластины SiC требует высококонтролируемого процесса химического осаждения из газовой фазы (CVD). Эпитаксиальный слой обычно выращивается на монокристаллической подложке SiC с использованием таких газов, как силан (SiH₄), пропан (C₃H₈) и водород (H₂), при температурах выше 1500 °C. Высокотемпературный эпитаксиальный рост обеспечивает превосходное кристаллическое выравнивание и минимальные дефекты между эпитаксиальным слоем и подложкой.

Процесс включает несколько ключевых этапов:

  1. Подготовка субстрата: Базовая пластина SiC очищается и полируется до атомарной гладкости.

  2. Рост сердечно-сосудистых заболеваний: В реакторе высокой чистоты газы реагируют, осаждая на подложке монокристаллический слой SiC.

  3. Допинг-контроль: Для достижения желаемых электрических свойств в процессе эпитаксии вводится легирование N- или P-типа.

  4. Инспекция и метрология: Оптическая микроскопия, АСМ и рентгеновская дифракция используются для проверки толщины слоя, концентрации легирования и плотности дефектов.

Каждая эпитаксиальная пластина SiC тщательно контролируется для поддержания строгих допусков по толщине, плоскостности поверхности и удельному сопротивлению. Возможность точной настройки этих параметров крайне важна для высоковольтных МОП-транзисторов, диодов Шоттки и других силовых устройств.

Спецификация

Параметр Спецификация
Категории Материаловедение, Монокристаллические подложки
Политип 4H
Допинг Тип N
Диаметр 101 мм
Допуск диаметра ± 5%
Толщина 0,35 мм
Допуск толщины ± 5%
Длина первичной плоскости 22 мм (± 10%)
TTV (Общее изменение толщины) ≤10 мкм
Варп ≤25 мкм
ПШПМ ≤30 угловых секунд
Отделка поверхности Rq ≤0,35 нм

Применение эпитаксиальных пластин SiC

Эпитаксиальные пластины SiC незаменимы во многих отраслях:

  • Электромобили (ЭМ): Устройства на основе эпитаксиальных пластин SiC повышают эффективность силовой установки и снижают вес.

  • Возобновляемая энергия: Используется в инверторах для солнечных и ветровых энергосистем.

  • Промышленные источники питания: Обеспечивает высокочастотную, высокотемпературную коммутацию с меньшими потерями.

  • Аэрокосмическая промышленность и оборона: Идеально подходит для жестких условий эксплуатации, требующих надежных полупроводников.

  • Базовые станции 5G: Компоненты на основе эпитаксиальных пластин SiC поддерживают более высокую плотность мощности для СВЧ-приложений.

Эпитаксиальная пластина SiC обеспечивает компактные конструкции, более быстрое переключение и более высокую эффективность преобразования энергии по сравнению с кремниевыми пластинами.

Преимущества эпитаксиальных пластин SiC

Технология эпитаксиальных пластин SiC обеспечивает значительные преимущества:

  1. Высокое напряжение пробоя: Выдерживает напряжение в 10 раз выше, чем у кремниевых пластин.

  2. Теплопроводность: Эпитаксиальная пластина SiC рассеивает тепло быстрее, позволяя устройствам работать с меньшими температурами и более надежно.

  3. Высокие скорости переключения: Меньшие потери при переключении обеспечивают более высокую эффективность и миниатюризацию.

  4. Широкая запрещенная зона: Обеспечивает стабильность при более высоких напряжениях и температурах.

  5. Прочность материала: SiC химически инертен и механически прочен, идеально подходит для сложных условий применения.

Эти преимущества делают эпитаксиальные пластины SiC предпочтительным материалом для следующего поколения полупроводников.

FAQ: Эпитаксиальная пластина SiC

В1: В чем разница между пластиной SiC и эпитаксиальной пластиной SiC?
Пластина SiC относится к объемной подложке, в то время как эпитаксиальная пластина SiC включает в себя специально выращенный легированный слой, используемый при изготовлении устройств.

В2: Какая толщина доступна для слоев эпитаксиальных пластин SiC?
Эпитаксиальные слои обычно имеют толщину от нескольких микрометров до более 100 мкм в зависимости от требований применения.

В3: Подходит ли эпитаксиальная пластина SiC для высокотемпературных сред?
Да, эпитаксиальные пластины SiC могут работать при температурах выше 600°C, значительно превосходя кремний.

В4: Почему важна плотность дефектов в эпитаксиальных пластинах SiC?
Снижение плотности дефектов улучшает производительность и выход годных устройств, особенно для высоковольтных применений.

В5: Доступны ли эпитаксиальные пластины SiC N-типа и P-типа?
Да, оба типа производятся с использованием точного контроля легирующего газа в ходе эпитаксиального процесса.

В6: Какие размеры пластин являются стандартными для эпитаксиальных пластин SiC?
Стандартные диаметры включают 2 дюйма, 4 дюйма, 6 дюймов и все чаще 8 дюймов для крупносерийного производства.

В7: Как эпитаксиальная пластина SiC влияет на стоимость и эффективность?
Хотя изначально эпитаксиальные пластины SiC дороже кремниевых, они уменьшают размер системы и потери мощности, повышая общую экономическую эффективность в долгосрочной перспективе.

  • Предыдущий:
  • Следующий:

    • Сопутствующие товары

    Напишите здесь свое сообщение и отправьте его нам
    Нажмите Enter для поиска или ESC для закрытия.