English

Oblia epitaxial de SiC per a dispositius d'alimentació: 4H-SiC, tipus N, baixa densitat de defectes

Oblia epitaxial de SiC per a dispositius d'alimentació: 4H-SiC, tipus N, baixa densitat de defectes. Imatge destacada.
  • Oblia epitaxial de SiC per a dispositius d'alimentació: 4H-SiC, tipus N, baixa densitat de defectes
  • Oblia epitaxial de SiC per a dispositius d'alimentació: 4H-SiC, tipus N, baixa densitat de defectes
  • Oblia epitaxial de SiC per a dispositius d'alimentació: 4H-SiC, tipus N, baixa densitat de defectes

Descripció breu:

L'oblia epitaxial de SiC és el nucli dels dispositius semiconductors d'alt rendiment moderns, especialment aquells dissenyats per a operacions d'alta potència, alta freqüència i alta temperatura. Abreviatura de Silicon Carbide Epitaxial Wafer (oblia epitaxial de carbur de silici), una oblia epitaxial de SiC consisteix en una capa epitaxial de SiC fina i d'alta qualitat que creix sobre un substrat de SiC a granel. L'ús de la tecnologia d'oblia epitaxial de SiC s'està expandint ràpidament en vehicles elèctrics, xarxes intel·ligents, sistemes d'energia renovable i aeroespacial a causa de les seves propietats físiques i electròniques superiors en comparació amb les oblies convencionals basades en silici.


Característiques

Diagrama detallat

Oblia epitaxial de SiC-4
SiC Epitaxial Wafer-6 - 副本

Introducció

L'oblia epitaxial de SiC és el nucli dels dispositius semiconductors d'alt rendiment moderns, especialment aquells dissenyats per a operacions d'alta potència, alta freqüència i alta temperatura. Abreviatura de Silicon Carbide Epitaxial Wafer (oblia epitaxial de carbur de silici), una oblia epitaxial de SiC consisteix en una capa epitaxial de SiC fina i d'alta qualitat que creix sobre un substrat de SiC a granel. L'ús de la tecnologia d'oblia epitaxial de SiC s'està expandint ràpidament en vehicles elèctrics, xarxes intel·ligents, sistemes d'energia renovable i aeroespacial a causa de les seves propietats físiques i electròniques superiors en comparació amb les oblies convencionals basades en silici.

Principis de fabricació de l'oblea epitaxial de SiC

La creació d'una oblia epitaxial de SiC requereix un procés de deposició química de vapor (CVD) altament controlat. La capa epitaxial es fa créixer normalment sobre un substrat monocristal·lí de SiC utilitzant gasos com el silà (SiH₄), el propà (C₃H₈) i l'hidrogen (H₂) a temperatures superiors a 1500 °C. Aquest creixement epitaxial a alta temperatura garanteix una excel·lent alineació cristal·lina i defectes mínims entre la capa epitaxial i el substrat.

El procés inclou diverses etapes clau:

  1. Preparació del substratL'oblea de SiC base es neteja i es poleix fins a obtenir una suavitat atòmica.

  2. Creixement de les malalties cardiovascularsEn un reactor d'alta puresa, els gasos reaccionen per dipositar una capa de SiC monocristall sobre el substrat.

  3. Control de dopatgeEl dopatge de tipus N o P s'introdueix durant l'epitàxia per aconseguir les propietats elèctriques desitjades.

  4. Inspecció i MetrologiaLa microscòpia òptica, l'AFM i la difracció de raigs X s'utilitzen per verificar el gruix de la capa, la concentració de dopatge i la densitat de defectes.

Cada oblia epitaxial de SiC es controla acuradament per mantenir toleràncies ajustades en la uniformitat del gruix, la planitud de la superfície i la resistivitat. La capacitat d'ajustar aquests paràmetres és essencial per a MOSFET d'alt voltatge, díodes Schottky i altres dispositius d'alimentació.

Especificació

Paràmetre Especificació
Categories Ciència de Materials, Substrats de Monocristalls
Politip 4H
Dopatge Tipus N
Diàmetre 101 mm
Tolerància de diàmetre ± 5%
Gruix 0,35 mm
Tolerància de gruix ± 5%
Longitud plana primària 22 mm (± 10%)
TTV (Variació Total del Gruix) ≤10 µm
Deformació ≤25 µm
FWHM ≤30 segons d'arc
Acabat superficial Rq ≤0,35 nm

Aplicacions de l'oblia epitaxial de SiC

Els productes de galeta epitaxial de SiC són indispensables en múltiples sectors:

  • Vehicles elèctrics (VE)Els dispositius basats en oblies epitaxials de SiC augmenten l'eficiència del sistema de propulsió i redueixen el pes.

  • Energies renovablesS'utilitza en inversors per a sistemes d'energia solar i eòlica.

  • Fonts d'alimentació industrials: Permeten la commutació d'alta freqüència i alta temperatura amb pèrdues més baixes.

  • Aeroespacial i DefensaIdeal per a entorns durs que requereixen semiconductors robustos.

  • Estacions base 5GEls components de la oblia epitaxial de SiC admeten densitats de potència més altes per a aplicacions de RF.

L'oblia epitaxial de SiC permet dissenys compactes, una commutació més ràpida i una eficiència de conversió d'energia més alta en comparació amb les oblies de silici.

Avantatges de l'oblia epitaxial de SiC

La tecnologia de les oblies epitaxials de SiC ofereix avantatges significatius:

  1. Alta tensió de rupturaSuporta tensions fins a 10 vegades superiors a les oblies de Si.

  2. Conductivitat tèrmicaL'oblea epitaxial de SiC dissipa la calor més ràpidament, permetent que els dispositius funcionin més freds i de manera més fiable.

  3. Altes velocitats de commutació: Les pèrdues de commutació més baixes permeten una major eficiència i miniaturització.

  4. Banda prohibida ampla: Garanteix l'estabilitat a tensions i temperatures més elevades.

  5. Robustesa del materialEl SiC és químicament inert i mecànicament resistent, ideal per a aplicacions exigents.

Aquests avantatges fan que l'oblea epitaxial de SiC sigui el material preferit per a la propera generació de semiconductors.

Preguntes freqüents: Oblia epitaxial de SiC

P1: Quina diferència hi ha entre una oblia de SiC i una oblia epitaxial de SiC?
Una oblia de SiC es refereix al substrat a granel, mentre que una oblia epitaxial de SiC inclou una capa dopada especialment cultivada que s'utilitza en la fabricació de dispositius.

P2: Quins gruixos hi ha disponibles per a les capes de oblia epitaxial de SiC?
Les capes epitaxials solen variar des d'uns pocs micròmetres fins a més de 100 μm, depenent dels requisits de l'aplicació.

P3: L'oblea epitaxial de SiC és adequada per a entorns d'alta temperatura?
Sí, l'oblea epitaxial de SiC pot funcionar en condicions superiors a 600 °C, superant significativament el silici.

P4: Per què és important la densitat de defectes en una oblia epitaxial de SiC?
Una menor densitat de defectes millora el rendiment i el rendiment del dispositiu, especialment per a aplicacions d'alt voltatge.

P5: Hi ha disponibles oblies epitaxials de SiC de tipus N i de tipus P?
Sí, tots dos tipus es produeixen mitjançant un control precís del gas dopant durant el procés epitaxial.

P6: Quines mides d'oblia són estàndard per a l'oblia epitaxial de SiC?
Els diàmetres estàndard inclouen 2 polzades, 4 polzades, 6 polzades i, cada cop més, 8 polzades per a la fabricació d'alt volum.

P7: Com afecta el cost i l'eficiència de les oblies epitaxials de SiC?
Tot i que inicialment és més car que el silici, l'oblea epitaxial de SiC redueix la mida del sistema i la pèrdua d'energia, millorant l'eficiència del cost total a llarg termini.

  • Anterior:
  • Següent:

    • Productes relacionats

    Escriu el teu missatge aquí i envia'ns-el
    Premeu Intro per cercar o ESC per tancar