Полуизолирующая подложка из карбида кремния (SiC) высокой чистоты для аргоновых стекол

Краткое описание:

Высокочистые полуизолирующие подложки из карбида кремния (SiC) — это специализированные материалы, изготовленные из карбида кремния и широко используемые в производстве силовой электроники, радиочастотных (РЧ) устройств и высокочастотных, высокотемпературных полупроводниковых компонентов. Карбид кремния, как широкозонный полупроводниковый материал, обладает превосходными электрическими, тепловыми и механическими свойствами, что делает его очень подходящим для применения в условиях высокого напряжения, высокой частоты и высокой температуры.

Отправьте нам электронное письмо

Функции

Подробная схема

Обзор полуизолирующих кремниевых пластин из карбида кремния (SiC).

Наши высокочистые полуизолирующие кремниевые карбидные пластины предназначены для передовой силовой электроники, радиочастотных/микроволновых компонентов и оптоэлектронных применений. Эти пластины изготавливаются из высококачественных монокристаллов 4H- или 6H-SiC с использованием усовершенствованного метода роста методом физического переноса паров (PVT), за которым следует отжиг с компенсацией глубоких уровней. В результате получается пластина со следующими выдающимися свойствами:

Сверхвысокое удельное сопротивление: ≥1×10¹² Ом·см, эффективно минимизируя токи утечки в высоковольтных коммутирующих устройствах.
Широкая запрещенная зона (~3,2 эВ)Обеспечивает превосходную производительность в условиях высоких температур, сильного магнитного поля и интенсивного излучения.
Исключительная теплопроводность: >4,9 Вт/см·К, обеспечивая эффективное рассеивание тепла в мощных приложениях.
Превосходная механическая прочностьОбладает твердостью по шкале Мооса 9,0 (уступает только алмазу), низким коэффициентом теплового расширения и высокой химической стабильностью.
Атомарально гладкая поверхность: Ra < 0,4 нм и плотность дефектов < 1/см², идеально подходит для эпитаксии MOCVD/HVPE и микро- и нанотехнологий.

Доступные размерыСтандартные размеры включают 50, 75, 100, 150 и 200 мм (2–8 дюймов), а также доступны нестандартные диаметры до 250 мм.
Диапазон толщины: 200–1000 мкм, с допуском ±5 мкм.

Технологический процесс производства полуизолирующих кремниевых карбидных пластин

Получение порошка SiC высокой чистоты

Исходный материалПорошок карбида кремния марки 6N, очищенный с помощью многоступенчатой вакуумной сублимации и термической обработки, что обеспечивает низкое содержание металлов (Fe, Cr, Ni < 10 ppb) и минимальное количество поликристаллических включений.

Модифицированный метод выращивания монокристаллов PVT

Среда: Вблизи вакуума (10⁻³–10⁻² Торр).
ТемператураГрафитовый тигель нагревается до ~2500 °C с контролируемым температурным градиентом ΔT ≈ 10–20 °C/см.
Расчет газового потока и проектирование тиглейСпециально разработанные тигель и пористые сепараторы обеспечивают равномерное распределение пара и подавляют нежелательное образование зародышей кристаллизации.
Динамическая подача и вращениеПериодическое пополнение порошка SiC и вращение кристаллического стержня приводят к низкой плотности дислокаций (<3000 см⁻²) и стабильной ориентации 4H/6H.

Компенсационный отжиг на глубоком уровне

Водородный отжигПроведено в атмосфере H₂ при температурах от 600 до 1400 °C для активации ловушек глубоких уровней и стабилизации собственных носителей заряда.
Совместное легирование N/Al (опционально)Включение Al (акцептор) и N (донор) в процессе роста или после роста методом CVD приводит к образованию стабильных пар донор-акцептор, вызывая пики удельного сопротивления.

Точная нарезка и многоступенчатая притирка

Алмазная проволока для распиловки: Пластины нарезаны на полоски толщиной 200–1000 мкм с минимальными повреждениями и допуском ±5 мкм.
Процесс притиркиПоследовательная обработка алмазными абразивами от крупнозернистых к мелкозернистым удаляет повреждения, вызванные пилением, подготавливая пластину к полировке.

Химико-механическая полировка (ХМП)

Полировочные материалы: Суспензия нанооксидов (SiO₂ или CeO₂) в слабощелочном растворе.
Управление технологическими процессамиНизкоинтенсивная полировка минимизирует шероховатость, обеспечивая среднеквадратичную шероховатость 0,2–0,4 нм и устраняя микроцарапины.

Заключительная уборка и упаковка

Ультразвуковая очисткаМногоступенчатый процесс очистки (обработка органическими растворителями, кислотами/щелочами и ополаскивание деионизированной водой) в чистом помещении класса 100.
Запечатывание и упаковка: Сушка пластин с продувкой азотом, герметичная упаковка в защитные пакеты, заполненные азотом, и упаковка в антистатические, виброгасящие наружные коробки.

Технические характеристики полуизолирующих кремниевых пластин из карбида кремния

Производительность продукта	Оценка P	Оценка D
I. Кристаллографические параметры	I. Кристаллографические параметры	I. Кристаллографические параметры
Кристаллический политип	4H	4H
Показатель преломления а	>2.6 @589 нм	>2.6 @589 нм
Скорость всасывания	≤0,5% при 450-650 нм	≤1,5% при 450-650 нм
Коэффициент пропускания MP (без покрытия)	≥66,5%	≥66,2%
Дымка	≤0,3%	≤1,5%
Включение политипа	Запрещено	Суммарная площадь ≤20%
Плотность микротрубок	≤0,5 /см²	≤2 /см²
Шестиугольная пустота	Запрещено	Н/Д
Фасетная инклюзия	Запрещено	Н/Д
Включение депутатов парламента	Запрещено	Н/Д
II. Механические параметры	II. Механические параметры	II. Механические параметры
Диаметр	150,0 мм +0,0 мм / -0,2 мм	150,0 мм +0,0 мм / -0,2 мм
Ориентация поверхности	{0001} ±0,3°	{0001} ±0,3°
Основная плоская длина	Вырез	Вырез
Вторичная плоская длина	Дополнительная квартира отсутствует.	Дополнительная квартира отсутствует.
Ориентация выемки	<1-100> ±2°	<1-100> ±2°
Угол выемки	90° +5° / -1°	90° +5° / -1°
Глубина выемки	1 мм от края +0,25 мм / -0,0 мм	1 мм от края +0,25 мм / -0,0 мм
Обработка поверхности	C-грань, Si-грань: химико-механическая полировка (ХМП)	C-грань, Si-грань: химико-механическая полировка (ХМП)
Край вафли	Скошенные (закругленные)	Скошенные (закругленные)
Шероховатость поверхности (AFM) (5 мкм x 5 мкм)	Si-грань, C-грань: Ra ≤ 0,2 нм	Si-грань, C-грань: Ra ≤ 0,2 нм
Толщина a (Тропель)	500,0 мкм ± 25,0 мкм	500,0 мкм ± 25,0 мкм
LTV (Тропель) (40 мм x 40 мм) а	≤ 2 мкм	≤ 4 мкм
Общее изменение толщины (TTV) a (Тропель)	≤ 3 мкм	≤ 5 мкм
Лук (Абсолютное значение) и (Тропель)	≤ 5 мкм	≤ 15 мкм
Warp a (Tropel)	≤ 15 мкм	≤ 30 мкм
III. Параметры поверхности	III. Параметры поверхности	III. Параметры поверхности
Чип/Выемка	Запрещено	≤ 2 шт., длина и ширина каждого ≤ 1,0 мм
Scratch a (Si-face, CS8520)	Общая длина ≤ 1 x Диаметр	Общая длина ≤ 3 x Диаметр
Частица a (Si-грань, CS8520)	≤ 500 шт.	Н/Д
Трескаться	Запрещено	Запрещено
Загрязнение а	Запрещено	Запрещено

Основные области применения полуизолирующих кремниево-карбидных пластин

Мощная электроникаПреимуществами SiC являются низкое сопротивление в открытом состоянии и возможность работы при высоком напряжении, которые обеспечивают полевые транзисторы на основе карбида кремния (SiC), диоды Шоттки и силовые модули для электромобилей.
Радиочастотная и микроволновая связьВысокочастотные характеристики и устойчивость к излучению SiC идеально подходят для усилителей базовых станций 5G, радиолокационных модулей и спутниковой связи.
ОптоэлектроникаВ УФ-светодиодах, синих лазерных диодах и фотодетекторах используются атомарно гладкие подложки из карбида кремния для равномерного эпитаксиального роста.
Датчики экстремальных условий окружающей средыБлагодаря своей стабильности при высоких температурах (>600 °C) SiC идеально подходит для датчиков, работающих в суровых условиях, включая газовые турбины и ядерные детекторы.
Аэрокосмическая и оборонная промышленностьSiC обеспечивает долговечность силовой электроники в спутниках, ракетных системах и авиационной электронике.
Передовые исследования: Разработка индивидуальных решений для квантовых вычислений, микрооптики и других специализированных исследовательских приложений.

Часто задаваемые вопросы

Почему именно полуизолирующий SiC, а не проводящий?
Полуизолирующий карбид кремния (SiC) обладает гораздо более высоким сопротивлением, что снижает токи утечки в высоковольтных и высокочастотных устройствах. Проводящий SiC больше подходит для применений, где необходима электрическая проводимость.
Можно ли использовать эти пластины для эпитаксиального роста?
Да, эти пластины готовы к эпитаксиальному осаждению и оптимизированы для MOCVD, HVPE или MBE, с обработкой поверхности и контролем дефектов для обеспечения превосходного качества эпитаксиального слоя.
Как вы обеспечиваете чистоту вафель?
Технология обработки в чистых помещениях класса 100, многоступенчатая ультразвуковая очистка и герметичная упаковка с азотом гарантируют отсутствие загрязнений, остатков и микроцарапин на пластинах.
Каков срок выполнения заказа?
Образцы обычно отгружаются в течение 7–10 рабочих дней, а заказы на производство, как правило, доставляются в течение 4–6 недель, в зависимости от конкретного размера пластины и индивидуальных особенностей.
Вы можете изготовить изделия нестандартной формы?
Да, мы можем изготавливать подложки на заказ различной формы, например, плоские окна, V-образные канавки, сферические линзы и многое другое.

О нас

Компания XKH специализируется на высокотехнологичной разработке, производстве и продаже специального оптического стекла и новых кристаллических материалов. Наша продукция используется в оптической электронике, бытовой электронике и военной промышленности. Мы предлагаем сапфировые оптические компоненты, защитные крышки для объективов мобильных телефонов, керамику, LT, карбид кремния (SIC), кварц и полупроводниковые кристаллические пластины. Благодаря высококвалифицированным специалистам и современному оборудованию мы преуспеваем в обработке нестандартной продукции, стремясь стать ведущим высокотехнологичным предприятием в области оптоэлектронных материалов.