Het siliciumcarbide substraat is onderverdeeld in een halfgeleidend en een geleidend type. Momenteel is de meest gangbare specificatie voor halfgeleidende siliciumcarbide substraten 4 inch. Op de markt voor geleidende siliciumcarbide substraten is de meest gangbare specificatie momenteel 6 inch.
Vanwege toepassingen in de RF-sector zijn halfgeleidende SiC-substraten en epitaxiale materialen onderworpen aan exportcontrole door het Amerikaanse Ministerie van Handel. Halfgeleidend SiC als substraat is het voorkeursmateriaal voor GaN-hetero-epitaxie en heeft belangrijke toepassingsmogelijkheden in de microgolfsector. In vergelijking met de kristalmismatch van saffier (14%) en silicium (16,9%), bedraagt de kristalmismatch van SiC en GaN slechts 3,4%. In combinatie met de extreem hoge thermische geleidbaarheid van SiC bieden de energiezuinige LED's en GaN-microgolfapparaten met hoge frequentie en hoog vermogen die ermee worden vervaardigd, grote voordelen voor radarsystemen, hoogvermogen-microgolfapparatuur en 5G-communicatiesystemen.
Het onderzoek naar en de ontwikkeling van halfgeleidende SiC-substraten is altijd een belangrijk aandachtspunt geweest binnen het onderzoek naar SiC-eenkristalsubstraten. Bij de groei van halfgeleidende SiC-materialen zijn er twee belangrijke moeilijkheden:
1) Verminder de N-donorverontreinigingen die worden geïntroduceerd door de grafietkroes, thermische isolatie, adsorptie en doping in het poeder;
2) Om de kwaliteit en elektrische eigenschappen van het kristal te waarborgen, wordt een diep niveaucentrum geïntroduceerd om de resterende ondiepe niveauonzuiverheden met elektrische activiteit te compenseren.
Momenteel zijn de belangrijkste fabrikanten met productiecapaciteit voor halfgeleidend SiC SICC Co, Semisic Crystal Co, Tanke Blue Co en Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.
Geleidend SiC-kristal wordt verkregen door stikstof in de groeiatmosfeer te injecteren. Geleidend siliciumcarbide-substraat wordt voornamelijk gebruikt bij de productie van vermogenscomponenten. Siliciumcarbide-vermogenscomponenten met hun unieke eigenschappen op het gebied van hoge spanning, hoge stroomsterkte, hoge temperatuur, hoge frequentie en lage verliezen zullen de energieomzettingsrendementen van bestaande siliciumgebaseerde vermogenscomponenten aanzienlijk verbeteren en een significante en verreikende impact hebben op het gebied van efficiënte energieomzetting. De belangrijkste toepassingsgebieden zijn elektrische voertuigen/laadpalen, fotovoltaïsche energie, spoorvervoer, slimme netwerken, enzovoort. Omdat de eindproducten van geleidende materialen voornamelijk vermogenscomponenten zijn voor elektrische voertuigen, fotovoltaïsche systemen en andere toepassingen, zijn de toepassingsmogelijkheden breder en is het aantal fabrikanten groter.
Kristalstructuur van siliciumcarbide: De typische structuur van het beste 4H-kristallijne siliciumcarbide kan worden onderverdeeld in twee categorieën: de kubische siliciumcarbidekristalstructuur met sfalerietstructuur, bekend als 3C-SiC of β-SiC, en de hexagonale of diamantstructuur met een grote periode, zoals typisch voor 6H-SiC, 4H-SiC, 15R-SiC, enz., gezamenlijk bekend als α-SiC. 3C-SiC heeft als voordeel een hoge soortelijke weerstand bij de productie van apparaten. De grote mismatch tussen de roosterconstanten en thermische uitzettingscoëfficiënten van Si en SiC kan echter leiden tot een groot aantal defecten in de epitaxiale laag van 3C-SiC. 4H-SiC heeft een groot potentieel voor de productie van MOSFET's, omdat de kristalgroei en de epitaxiale laaggroeiprocessen superieur zijn. Bovendien is de elektronenmobiliteit van 4H-SiC hoger dan die van 3C-SiC en 6H-SiC, wat resulteert in betere microgolfkarakteristieken voor 4H-SiC MOSFET's.
Neem bij inbreuk contact op met Delete.
Geplaatst op: 16 juli 2024