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 Главное 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 при высокой мощности, частоте и температуре. Эпитаксиальная пластина SiC (сокращенно от Silicon Carbide Epitaxial Wafer) состоит из высококачественного тонкого эпитаксиального слоя SiC, выращенного поверх объемной подложки SiC. Использование технологии эпитаксиальной пластины SiC быстро расширяется в электромобилях, интеллектуальных сетях, системах возобновляемой энергии и аэрокосмической отрасли благодаря ее превосходным физическим и электронным свойствам по сравнению с обычными пластинами на основе кремния.


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 при высокой мощности, частоте и температуре. Эпитаксиальная пластина SiC (сокращенно от Silicon Carbide Epitaxial Wafer) состоит из высококачественного тонкого эпитаксиального слоя SiC, выращенного поверх объемной подложки SiC. Использование технологии эпитаксиальной пластины SiC быстро расширяется в электромобилях, интеллектуальных сетях, системах возобновляемой энергии и аэрокосмической отрасли благодаря ее превосходным физическим и электронным свойствам по сравнению с обычными пластинами на основе кремния.

Принципы изготовления эпитаксиальных пластин SiC

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

Процесс включает в себя 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: Легирование N-типа или P-типа вводится во время эпитаксии для достижения желаемых электрических свойств.

  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 жестких допусков по однородности толщины, плоскостности поверхности и сопротивлению. Возможность тонкой настройки этих параметров имеет важное значение 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 дуговых секунд
Отделка поверхности Rq ≤0,35 нм

Применение эпитаксиальных пластин SiC

Продукция на основе эпитаксиальных пластин SiC незаменима 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 суровых условий, требующих надежных полупроводников.

  • Базовые станции 5G: Компоненты на основе эпитаксиальных пластин SiC поддерживают более высокую плотность мощности для радиочастотных 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 пробивное напряжение: Выдерживает напряжение в 10 раз выше, чем кремниевые пластины.

  2. Теплопроводность: Эпитаксиальная пластина SiC рассеивает тепло быстрее, позволяя устройствам работать более холодно и 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 полупроводников следующего поколения.

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, эпитаксиальная пластина SiC может работать при температурах выше 600°C, значительно превосходя кремниевую.

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

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.