English

Епітаксіальна пластина SiC для силових пристроїв – 4H-SiC, N-тип, низька щільність дефектів

Епітаксіальна пластина SiC для силових пристроїв – 4H-SiC, N-тип, низька щільність дефектів. Зображення.
  • Епітаксіальна пластина SiC для силових пристроїв – 4H-SiC, N-тип, низька щільність дефектів
  • Епітаксіальна пластина SiC для силових пристроїв – 4H-SiC, N-тип, низька щільність дефектів
  • Епітаксіальна пластина SiC для силових пристроїв – 4H-SiC, N-тип, низька щільність дефектів

Короткий опис:

Епітаксіальна пластина SiC є основою сучасних високопродуктивних напівпровідникових приладів, особливо тих, що призначені для роботи з високою потужністю, високою частотою та високою температурою. Скорочення від Silicon Carbide Epitaxial Wafer (епітаксіальна пластина з карбіду кремнію) — епітаксіальна пластина SiC, що складається з високоякісного тонкого епітаксіального шару SiC, вирощеного на об'ємній підкладці з карбіду кремнію. Використання технології епітаксіальних пластин SiC швидко розширюється в електромобілях, інтелектуальних мережах, системах відновлюваної енергії та аерокосмічній галузі завдяки своїм кращим фізичним та електронним властивостям порівняно зі звичайними кремнієвими пластинами.


Особливості

Детальна діаграма

Епітаксіальна пластина SiC-4
SiC епітаксіальна пластина-6 - 副本

Вступ

Епітаксіальна пластина SiC є основою сучасних високопродуктивних напівпровідникових приладів, особливо тих, що призначені для роботи з високою потужністю, високою частотою та високою температурою. Скорочення від Silicon Carbide Epitaxial Wafer (епітаксіальна пластина з карбіду кремнію) — епітаксіальна пластина SiC, що складається з високоякісного тонкого епітаксіального шару SiC, вирощеного на об'ємній підкладці з карбіду кремнію. Використання технології епітаксіальних пластин SiC швидко розширюється в електромобілях, інтелектуальних мережах, системах відновлюваної енергії та аерокосмічній галузі завдяки своїм кращим фізичним та електронним властивостям порівняно зі звичайними кремнієвими пластинами.

Принципи виготовлення епітаксіальної пластини SiC

Створення епітаксіальної пластини SiC вимагає висококонтрольованого процесу хімічного осадження з парової фази (CVD). Епітаксіальний шар зазвичай вирощується на монокристалічній підкладці SiC з використанням таких газів, як силану (SiH₄), пропану (C₃H₈) та водню (H₂), за температур понад 1500°C. Таке високотемпературне епітаксіальне зростання забезпечує чудове кристалічне вирівнювання та мінімальні дефекти між епітаксіальним шаром та підкладкою.

Процес включає кілька ключових етапів:

  1. Підготовка основиБазова пластина SiC очищена та полірована до атомарної гладкості.

  2. Зростання серцево-судинних захворюваньУ реакторі високої чистоти гази реагують, утворюючи на підкладці шар монокристалічного SiC.

  3. Допінг-контрольЛегування N-типу або P-типу вводиться під час епітаксії для досягнення бажаних електричних властивостей.

  4. Інспекція та метрологіяДля перевірки товщини шару, концентрації легування та щільності дефектів використовуються оптична мікроскопія, АСМ та рентгенівська дифракція.

Кожна епітаксіальна пластина SiC ретельно контролюється для підтримки жорстких допусків щодо однорідності товщини, площинності поверхні та питомого опору. Можливість точного налаштування цих параметрів є важливою для високовольтних MOSFET, діодів Шотткі та інших силових пристроїв.

Специфікація

Параметр Специфікація
Категорії Матеріалознавство, монокристалічні підкладки
Політип 4H
Допінг Тип N
Діаметр 101 мм
Допуск діаметра ± 5%
Товщина 0,35 мм
Допуск товщини ± 5%
Довжина основної плоскої поверхні 22 мм (± 10%)
TTV (Загальна варіація товщини) ≤10 мкм
Деформація ≤25 мкм
FWHM ≤30 дугових секунд
Оздоблення поверхні Rq ≤0,35 нм

Застосування епітаксіальної пластини SiC

Епітаксіальні пластини SiC незамінні в багатьох секторах:

  • Електромобілі (EV)Пристрої на основі епітаксіальних пластин SiC підвищують ефективність силової установки та зменшують вагу.

  • Відновлювана енергіяВикористовується в інверторах для сонячних та вітрових енергетичних систем.

  • Промислові джерела живленняЗабезпечує високочастотну комутацію за високих температур з меншими втратами.

  • Аерокосмічна та оборонна галузьІдеально підходить для суворих умов, що вимагають надійних напівпровідників.

  • Базові станції 5GКомпоненти на основі епітаксіальних пластин SiC підтримують вищу щільність потужності для радіочастотних застосувань.

Епітаксіальна пластина SiC забезпечує компактні конструкції, швидше перемикання та вищу ефективність перетворення енергії порівняно з кремнієвими пластинами.

Переваги епітаксіальної пластини SiC

Технологія епітаксіальних пластин SiC пропонує значні переваги:

  1. Висока напруга пробоюВитримує напругу до 10 разів вищу, ніж кремнієві пластини.

  2. ТеплопровідністьЕпітаксіальна пластина SiC швидше розсіює тепло, дозволяючи пристроям працювати холодніше та надійніше.

  3. Висока швидкість перемиканняМенші втрати на перемикання забезпечують вищу ефективність та мініатюризацію.

  4. Широка заборонена зонаЗабезпечує стабільність за вищих напруг і температур.

  5. Міцність матеріалуКарбід кремнію (SiC) хімічно інертний та механічно міцний, ідеально підходить для складних застосувань.

Ці переваги роблять епітаксіальну пластину SiC матеріалом вибору для наступного покоління напівпровідників.

Найчастіші запитання: епітаксіальна пластина SiC

Q1: Яка різниця між пластиною SiC та епітаксіальною пластиною SiC?
Пластина SiC стосується об'ємної підкладки, тоді як епітаксіальна пластина SiC містить спеціально вирощений легований шар, який використовується у виготовленні пристроїв.

Q2: Яка товщина доступна для епітаксіальних шарів SiC?
Епітаксіальні шари зазвичай коливаються від кількох мікрометрів до понад 100 мкм, залежно від вимог застосування.

Q3: Чи підходить епітаксіальна пластина SiC для високотемпературних середовищ?
Так, епітаксіальні пластини SiC можуть працювати в умовах температури вище 600°C, значно перевершуючи кремній.

Q4: Чому важлива щільність дефектів в епітаксіальній пластині SiC?
Нижча щільність дефектів покращує продуктивність та вихід пристроїв, особливо для високовольтних застосувань.

Q5: Чи доступні епітаксіальні пластини SiC N-типу та P-типу?
Так, обидва типи виготовляються з використанням точного контролю газоподібної домішки під час епітаксіального процесу.

Q6: Які розміри пластин є стандартними для епітаксіальної пластини SiC?
Стандартні діаметри включають 2 дюйми, 4 дюйми, 6 дюймів і все частіше 8 дюймів для великосерійного виробництва.

Q7: Як епітаксіальна пластина SiC впливає на вартість та ефективність?
Хоча спочатку епітаксіальна пластина SiC дорожча за кремній, вона зменшує розмір системи та втрати потужності, покращуючи загальну економічну ефективність у довгостроковій перспективі.

  • Попередній:
  • Далі:

    • Супутні товари

    Напишіть своє повідомлення тут і надішліть його нам
    Натисніть Enter для пошуку або ESC для закриття