6 inch Geleidende enkelkristal SiC op polykristallijn SiC composiet substraat Diameter 150 mm P-type N-type

6 inch Geleidende monokristallijne SiC op polykristallijn SiC composiet substraat Diameter 150 mm P-type N-type Uitgelichte afbeelding

Korte beschrijving:

Het 15 cm dikke, geleidende monokristallijne SiC-substraat op polykristallijn SiC-composiet is een innovatieve oplossing van siliciumcarbide (SiC) voor elektronische apparaten met een hoog vermogen, hoge temperaturen en hoge frequenties. Dit substraat is voorzien van een actieve laag monokristallijn SiC die via gespecialiseerde processen aan een polykristallijne SiC-basis is verbonden. Dit combineert de superieure elektrische eigenschappen van monokristallijn SiC met de kostenvoordelen van polykristallijn SiC.
Vergeleken met conventionele volledig monokristallijne SiC-substraten behoudt het 6-inch (15 cm) geleidende monokristallijne SiC op polykristallijn SiC-composietsubstraat een hoge elektronenmobiliteit en hoge spanningsweerstand, terwijl de productiekosten aanzienlijk worden verlaagd. De wafergrootte van 6 inch (150 mm) garandeert compatibiliteit met bestaande halfgeleiderproductielijnen, wat schaalbare productie mogelijk maakt. Bovendien maakt het geleidende ontwerp direct gebruik mogelijk in de productie van vermogenscomponenten (bijv. MOSFET's en diodes), waardoor extra dopingprocessen overbodig zijn en productieworkflows worden vereenvoudigd.

Stuur ons een e-mail

Productdetails

Productlabels

Technische parameters

Maat:	6 duim
Diameter:	150 mm
Dikte:	400-500 μm
Monokristallijne SiC-filmparameters
Polytype:	4H-SiC of 6H-SiC
Dopingconcentratie:	1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³
Dikte:	5-20 μm
Plaatweerstand:	10-1000 Ω/m²
Elektronenmobiliteit:	800-1200 cm²/Vs
Gatmobiliteit:	100-300 cm²/Vs
Polykristallijne SiC-bufferlaagparameters
Dikte:	50-300 μm
Thermische geleidbaarheid:	150-300 W/m·K
Monokristallijn SiC-substraatparameters
Polytype:	4H-SiC of 6H-SiC
Dopingconcentratie:	1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³
Dikte:	300-500 μm
Korrelgrootte:	> 1 mm
Oppervlakteruwheid:	< 0,3 mm RMS
Mechanische en elektrische eigenschappen
Hardheid:	9-10 Mohs
Druksterkte:	3-4 GPa
Treksterkte:	0,3-0,5 GPa
Doorslagveldsterkte:	> 2 MV/cm
Totale dosistolerantie:	> 10 Mrad
Weerstand tegen enkelvoudig gebeurteniseffect:	> 100 MeV·cm²/mg
Thermische geleidbaarheid:	150-380 W/m·K
Bedrijfstemperatuurbereik:	-55 tot 600°C

Belangrijkste kenmerken

Het 6-inch geleidende monokristallijne SiC op polykristallijn SiC-composiet substraat biedt een unieke balans tussen materiaalstructuur en prestaties, waardoor het geschikt is voor veeleisende industriële omgevingen:

1. Kosteneffectiviteit: De polykristallijne SiC-basis verlaagt de kosten aanzienlijk vergeleken met volledig monokristallijn SiC, terwijl de monokristallijne SiC-actieve laag zorgt voor prestaties van apparaatkwaliteit, ideaal voor kostengevoelige toepassingen.

2. Uitzonderlijke elektrische eigenschappen: De monokristallijne SiC-laag vertoont een hoge ladingsdragermobiliteit (> 500 cm²/V·s) en een lage defectdichtheid, ter ondersteuning van de werking van hoogfrequente en hoogvermogenapparaten.

3. Hogetemperatuurstabiliteit: SiC's inherente hogetemperatuurbestendigheid (>600°C) zorgt ervoor dat het composietsubstraat stabiel blijft onder extreme omstandigheden, waardoor het geschikt is voor elektrische voertuigen en industriële motortoepassingen.

Gestandaardiseerde wafergrootte van 4,6 inch: vergeleken met traditionele 4-inch SiC-substraten verhoogt het 6-inch formaat de chipopbrengst met ruim 30%, waardoor de kosten per eenheid apparaat worden verlaagd.

5. Geleidend ontwerp: Vooraf aangebrachte N-type of P-type lagen minimaliseren de ionenimplantatiestappen bij de productie van apparaten, waardoor de productie-efficiëntie en opbrengst worden verbeterd.

6. Superieur thermisch beheer: De thermische geleidbaarheid (~120 W/m·K) van de polykristallijne SiC-basis benadert die van monokristallijn SiC, waardoor de uitdagingen op het gebied van warmteafvoer in apparaten met een hoog vermogen effectief worden aangepakt.

Deze eigenschappen maken het 6-inch geleidende monokristallijne SiC op polykristallijn SiC-composiet substraat tot een concurrerende oplossing voor sectoren zoals hernieuwbare energie, spoorvervoer en lucht- en ruimtevaart.

Primaire toepassingen

Het 6-inch geleidende monokristallijne SiC op polykristallijn SiC-composiet substraat is met succes ingezet in verschillende zeer gevraagde sectoren:
1. Aandrijflijnen voor elektrische voertuigen: worden gebruikt in SiC-MOSFET's en diodes met hoge spanning om de efficiëntie van omvormers te verbeteren en de actieradius van batterijen te vergroten (bijv. Tesla- en BYD-modellen).

2. Industriële motoraandrijvingen: maken het mogelijk om vermogensmodules met hoge temperaturen en hoge schakelfrequenties te gebruiken, waardoor het energieverbruik in zware machines en windturbines wordt verlaagd.

3. Fotovoltaïsche omvormers: SiC-apparaten verbeteren de omzettingsefficiëntie van zonne-energie (>99%), terwijl het samengestelde substraat de systeemkosten verder verlaagt.

4. Spoorwegvervoer: toegepast in tractieomvormers voor hogesnelheidstrein- en metrosystemen, met een hoge spanningsweerstand (>1700 V) en compacte vormfactoren.

5. Lucht- en ruimtevaart: Ideaal voor satellietvoedingssystemen en besturingscircuits van vliegtuigmotoren. Bestand tegen extreme temperaturen en straling.

Bij de praktische vervaardiging is het 6-inch geleidende monokristallijne SiC op polykristallijn SiC-composiet substraat volledig compatibel met standaard SiC-apparaatprocessen (bijv. lithografie, etsen), waardoor er geen extra kapitaalinvestering nodig is.

XKH-diensten

XKH biedt uitgebreide ondersteuning voor het 6-inch geleidende monokristallijne SiC op polykristallijn SiC composiet substraat, van R&D tot massaproductie:

1. Aanpassing: Instelbare dikte van de monokristallijne laag (5–100 μm), dopingconcentratie (1e15–1e19 cm⁻³) en kristaloriëntatie (4H/6H-SiC) om te voldoen aan uiteenlopende apparaatvereisten.

2. Waferverwerking: levering van grote hoeveelheden 6-inch substraten met diensten voor het verdunnen van de achterkant en metallisatie voor plug-and-play-integratie.

3. Technische validatie: omvat XRD-kristalliniteitsanalyse, Hall-effecttesten en thermische weerstandsmeting om de materiaalkwalificatie te versnellen.

4. Snelle prototyping: monsters van 2 tot 4 inch (hetzelfde proces) voor onderzoeksinstellingen om ontwikkelingscycli te versnellen.

5. Foutanalyse en optimalisatie: oplossingen op materiaalniveau voor verwerkingsuitdagingen (bijv. defecten in de epitaxiale laag).

Onze missie is om het 6-inch geleidende monokristallijne SiC op polykristallijn SiC-composiet substraat te positioneren als de beste prijs-kwaliteitverhoudingsoplossing voor SiC-vermogenselektronica, met end-to-end ondersteuning van prototyping tot volumeproductie.

Conclusie

Het 15 cm dikke, geleidende monokristallijne SiC-substraat op polykristallijn SiC-composiet bereikt een baanbrekende balans tussen prestaties en kosten dankzij de innovatieve mono-/polykristallijne hybride structuur. Naarmate elektrische voertuigen toenemen en Industrie 4.0 vordert, biedt dit substraat een betrouwbare basis voor de volgende generatie vermogenselektronica. XKH verwelkomt samenwerkingen om de mogelijkheden van SiC-technologie verder te verkennen.