Siliciumcarbide (SiC) monokristallijn substraat – 10×10 mm wafer
Gedetailleerd diagram van siliciumcarbide (SiC) substraatwafer
Overzicht van siliciumcarbide (SiC) substraatwafer
De10×10 mm siliciumcarbide (SiC) monokristallijn substraatwaferis een hoogwaardig halfgeleidermateriaal, ontworpen voor de volgende generatie vermogenselektronica en opto-elektronische toepassingen. Met zijn uitzonderlijke thermische geleidbaarheid, brede bandgap en uitstekende chemische stabiliteit vormt siliciumcarbide (SiC) substraatwafer de basis voor apparaten die efficiënt werken onder hoge temperaturen, hoge frequenties en hoge spanningen. Deze substraten worden met precisie gesneden inVierkante chips van 10×10 mm, ideaal voor onderzoek, prototyping en apparaatfabricage.
Productieprincipe van siliciumcarbide (SiC) substraatwafer
Siliciumcarbide (SiC) substraatwafers worden geproduceerd met behulp van Physical Vapor Transport (PVT) of sublimatiegroeimethoden. Het proces begint met zeer zuiver SiC-poeder dat in een grafietkroes wordt geladen. Onder extreme temperaturen van meer dan 2000 °C en in een gecontroleerde omgeving sublimeert het poeder tot damp en zet het zich af op een zorgvuldig georiënteerd entkristal, waardoor een grote, defectarme monokristallijne staaf ontstaat.
Zodra de SiC-bolus gegroeid is, ondergaat deze:
- Snijden van ingots: Precieze diamantdraadzagen snijden de SiC-ingot in wafers of chips.
- Leppen en slijpen: Oppervlakken worden vlak gemaakt om zaagsporen te verwijderen en een gelijkmatige dikte te verkrijgen.
- Chemisch-mechanisch polijsten (CMP): Bereikt een epi-ready spiegelgladde afwerking met een extreem lage oppervlakteruwheid.
- Optionele doping: stikstof-, aluminium- of boordoping kan worden toegevoegd om de elektrische eigenschappen (n-type of p-type) aan te passen.
- Kwaliteitscontrole: Geavanceerde metrologie zorgt ervoor dat de vlakheid van de wafer, de dikte-uniformiteit en de defectdichtheid voldoen aan de strenge eisen voor halfgeleiderkwaliteit.
Dit meerstapsproces resulteert in robuuste 10×10 mm siliciumcarbide (SiC) substraatwaferchips die klaar zijn voor epitaxiale groei of directe apparaatfabricage.
Materiaaleigenschappen van siliciumcarbide (SiC) substraatwafer
De siliciumcarbide (SiC) substraatwafers zijn voornamelijk gemaakt van4H-SiC or 6H-SiCpolytypen:
-
4H-SiC:Heeft een hoge elektronenmobiliteit, waardoor het ideaal is voor krachtige apparaten zoals MOSFET's en Schottky-diodes.
-
6H-SiC:Biedt unieke eigenschappen voor RF- en opto-elektronische componenten.
Belangrijkste fysieke eigenschappen van siliciumcarbide (SiC) substraatwafers:
-
Grote bandgap:~3,26 eV (4H-SiC) – maakt een hoge doorslagspanning en lage schakelverliezen mogelijk.
-
Thermische geleidbaarheid:3–4,9 W/cm·K – voert warmte effectief af en zorgt voor stabiliteit in systemen met een hoog vermogen.
-
Hardheid:~9,2 op de schaal van Mohs – garandeert mechanische duurzaamheid tijdens de verwerking en het gebruik van het apparaat.
Toepassingen van siliciumcarbide (SiC) substraatwafers
De veelzijdigheid van siliciumcarbide (SiC)-substraten maakt ze waardevol voor meerdere industrieën:
Vermogenselektronica: basis voor MOSFET's, IGBT's en Schottky-diodes die worden gebruikt in elektrische voertuigen (EV's), industriële voedingen en omvormers voor hernieuwbare energie.
RF- en microgolfapparaten: ondersteunt transistors, versterkers en radarcomponenten voor 5G-, satelliet- en defensietoepassingen.
Opto-elektronica: Gebruikt in UV-LED's, fotodetectoren en laserdiodes waarbij een hoge UV-transparantie en stabiliteit van cruciaal belang zijn.
Lucht- en ruimtevaart en defensie: betrouwbaar substraat voor elektronica die bestand is tegen hoge temperaturen en straling.
Onderzoeksinstellingen en universiteiten: ideaal voor materiaalwetenschappelijke studies, de ontwikkeling van prototype-apparaten en het testen van nieuwe epitaxiale processen.
Specificaties voor siliciumcarbide (SiC) substraatwaferchips
| Eigendom | Waarde |
|---|---|
| Maat | 10 mm × 10 mm vierkant |
| Dikte | 330–500 μm (aanpasbaar) |
| Polytype | 4H-SiC of 6H-SiC |
| Oriëntatie | C-vlak, buiten de as (0°/4°) |
| Oppervlakteafwerking | Enkelzijdig of dubbelzijdig gepolijst; epi-ready beschikbaar |
| Dopingopties | N-type of P-type |
| Cijfer | Onderzoekskwaliteit of apparaatkwaliteit |
Veelgestelde vragen over siliciumcarbide (SiC) substraatwafers
Vraag 1: Wat maakt siliciumcarbide (SiC) substraatwafers beter dan traditionele siliciumwafers?
SiC biedt een 10× hogere doorslagsterkte, superieure hittebestendigheid en lagere schakelverliezen. Hierdoor is het ideaal voor apparaten met een hoog rendement en hoog vermogen die niet door silicium kunnen worden ondersteund.
V2: Kan het 10×10 mm siliciumcarbide (SiC) substraatwafer worden geleverd met epitaxiale lagen?
Ja. Wij leveren epi-ready substraten en kunnen wafers leveren met aangepaste epitaxiale lagen om te voldoen aan specifieke behoeften van vermogensapparaten of LED-productie.
V3: Zijn er aangepaste maten en dopingniveaus beschikbaar?
Absoluut. Hoewel chips van 10×10 mm standaard zijn voor onderzoek en bemonstering van apparaten, zijn aangepaste afmetingen, diktes en doteringsprofielen op aanvraag beschikbaar.
V4: Hoe duurzaam zijn deze wafers in extreme omgevingen?
SiC behoudt zijn structurele integriteit en elektrische prestaties boven 600°C en bij hoge straling. Hierdoor is het ideaal voor elektronica van militaire kwaliteit en voor de lucht- en ruimtevaart.
Over ons
XKH is gespecialiseerd in hightech ontwikkeling, productie en verkoop van speciaal optisch glas en nieuwe kristalmaterialen. Onze producten zijn geschikt voor optische elektronica, consumentenelektronica en het leger. We leveren optische componenten van saffier, lenskappen voor mobiele telefoons, keramiek, LT, siliciumcarbide (SIC), kwarts en halfgeleiderkristalwafers. Met onze expertise en geavanceerde apparatuur blinken we uit in de verwerking van niet-standaardproducten en streven we ernaar een toonaangevende hightechonderneming te worden op het gebied van opto-elektronische materialen.
