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

Korte beschrijving:

Het 6-inch geleidende monokristallijne SiC-substraat op een polykristallijn SiC-composietsubstraat vertegenwoordigt een innovatieve siliciumcarbide (SiC)-materiaaloplossing, ontworpen voor elektronische apparaten met hoog vermogen, hoge temperaturen en hoge frequenties. Dit substraat bestaat uit een actieve laag van monokristallijn SiC die door middel van speciale processen is verbonden met een polykristallijne SiC-basis, waardoor de superieure elektrische eigenschappen van monokristallijn SiC worden gecombineerd met de kostenvoordelen van polykristallijn SiC.
Vergeleken met conventionele volledig monokristallijne SiC-substraten behoudt het 6-inch geleidende monokristallijne SiC-substraat op een polykristallijn SiC-composietsubstraat een hoge elektronenmobiliteit en hoge spanningsbestendigheid, terwijl de productiekosten aanzienlijk worden verlaagd. De wafergrootte van 6 inch (150 mm) garandeert compatibiliteit met bestaande halfgeleiderproductielijnen, waardoor schaalbare productie mogelijk is. Bovendien maakt het geleidende ontwerp direct gebruik mogelijk bij de fabricage van vermogenscomponenten (bijv. MOSFET's, diodes), waardoor extra doteringsprocessen overbodig worden en de productieprocessen worden vereenvoudigd.

Stuur ons een e-mail.

Functies

Technische parameters

Maat:	6 inch
Diameter:	150 mm
Dikte:	400-500 μm
Parameters van monokristallijne SiC-film
Polytype:	4H-SiC of 6H-SiC
Dopingconcentratie:	1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³
Dikte:	5-20 μm
Plaatweerstand:	10-1000 Ω/sq
Elektronenmobiliteit:	800-1200 cm²/Vs
Gatmobiliteit:	100-300 cm²/Vs
Parameters van de polykristallijne SiC-bufferlaag
Dikte:	50-300 μm
Thermische geleidbaarheid:	150-300 W/m·K
Parameters van het monokristallijne SiC-substraat
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
Uitsplitsing van de veldsterkte:	> 2 MV/cm
Totale dosistolerantie:	> 10 Mrad
Weerstand tegen effecten van een enkele gebeurtenis:	> 100 MeV·cm²/mg
Thermische geleidbaarheid:	150-380 W/m·K
Bedrijfstemperatuurbereik:	-55 tot 600 °C

Belangrijkste kenmerken

De 6-inch geleidende monokristallijne SiC op een polykristallijne SiC composietsubstraat biedt een unieke balans tussen materiaalstructuur en prestaties, waardoor deze geschikt is voor veeleisende industriële omgevingen.

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

2. Uitzonderlijke elektrische eigenschappen: De monokristallijne SiC-laag vertoont een hoge ladingsdragerbewegelijkheid (>500 cm²/V·s) en een lage defectdichtheid, waardoor apparaten geschikt zijn voor hoge frequenties en hoog vermogen.

3. Stabiliteit bij hoge temperaturen: De inherente hoge temperatuurbestendigheid van SiC (>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 meer dan 30%, waardoor de kosten per apparaat dalen.

5. Geleidend ontwerp: Voorgedoteerde N-type of P-type lagen minimaliseren de ionenimplantatiestappen in de apparaatfabricage, waardoor de productie-efficiëntie en het rendement verbeteren.

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

Deze eigenschappen maken de 6-inch geleidende monokristallijne SiC op een polykristallijne SiC-composietsubstraat tot een concurrerende oplossing voor industrieën zoals hernieuwbare energie, spoorvervoer en de lucht- en ruimtevaart.

Primaire toepassingen

De 6-inch geleidende monokristallijne SiC op polykristallijne SiC composietsubstraat is met succes toegepast in diverse veeleisende sectoren:
1. Aandrijflijnen voor elektrische voertuigen: Gebruikt in hoogspannings-SiC-MOSFET's en diodes om de efficiëntie van de omvormer te verbeteren en de actieradius van de batterij te vergroten (bijv. Tesla- en BYD-modellen).

2. Industriële motoraandrijvingen: Maakt vermogensmodules met hoge temperaturen en hoge schakelfrequentie mogelijk, waardoor het energieverbruik in zware machines en windturbines wordt verminderd.

3. Fotovoltaïsche omvormers: SiC-componenten verbeteren de efficiëntie van de zonne-energieconversie (>99%), terwijl het composietsubstraat de systeemkosten verder verlaagt.

4. Spoorvervoer: Toegepast in tractieomvormers voor hogesnelheidstreinen en metro's, met een hoge spanningsbestendigheid (>1700V) en een compact formaat.

5. Lucht- en ruimtevaart: Ideaal voor stroomvoorzieningssystemen van satellieten en besturingssystemen voor vliegtuigmotoren, bestand tegen extreme temperaturen en straling.

In de praktijk is het 6-inch geleidende monokristallijne SiC-composietsubstraat op een polykristallijn SiC-substraat volledig compatibel met standaard SiC-apparaatprocessen (bijv. lithografie, etsen), waardoor geen extra investeringen nodig zijn.

XKH Services

XKH biedt uitgebreide ondersteuning voor de 6-inch geleidende monokristallijne SiC op polykristallijne SiC composietsubstraat, van onderzoek en ontwikkeling tot massaproductie:

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

2. Waferverwerking: Levering van grote hoeveelheden 6-inch substraten met dunner maken van de achterzijde en metallisatie voor plug-and-play-integratie.

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

4. Snelle prototyping: 2- tot 4-inch samples (zelfde 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 de 6-inch geleidende monokristallijne SiC op polykristallijne SiC composietsubstraat te vestigen als de meest kostenefficiënte oplossing voor SiC-vermogenselektronica, en daarbij complete ondersteuning te bieden, van prototyping tot massaproductie.

Conclusie

Het 6-inch geleidende monokristallijne SiC-substraat op een polykristallijn SiC-composietsubstraat bereikt een baanbrekende balans tussen prestatie en kosten dankzij de innovatieve mono/polykristallijne hybride structuur. Nu elektrische voertuigen steeds vaker voorkomen en Industrie 4.0 zich verder ontwikkelt, biedt dit substraat een betrouwbare materiaalbasis voor de volgende generatie vermogenselektronica. XKH verwelkomt samenwerkingen om het potentieel van SiC-technologie verder te onderzoeken.