6 inch geleidende enkelkristallijn SIC op polycrystallin SIC composiet substraat

De 6 inch geleidende enkelkristallijn SiC op polykristallijn SiC composiet substraat

Samenvatting van de 6 inch geleidende enkelkristallen SiC op polycrystallinische SiC composiet substraate

De6 inch geleidende enkelkristallen SiC op polycrystalLijn SiC composiet substraat is een nieuw type semiconductor substraat structuur.

De kern ervan ligt in het binden of epitaxiaal groeien van een enkelkristallige geleidende dunne SiC-film op een polycrystallinische siliciumcarbide (SiC) -substraat.zijn structuur combineert de hoge prestaties van enkelkristallijn SiC (zoals hoge dragermobiliteit en lage defectdichtheid) met de lage kosten en grote groottevoordelen van polykristallijn SiC-substraten.

Het is geschikt voor de productie van krachtige, hoogfrequente apparaten en is bijzonder concurrerend in kosteneffectieve toepassingen.polycrystalline SiC-substraten worden bereid door middel van sinterprocessen, waardoor de kosten worden verlaagd en grotere afmetingen (zoals 6 inch) mogelijk zijn, maar hun kristalkwaliteit is slechter en niet direct geschikt voor hoogwaardige apparaten.

Aantekeningstabel, technische kenmerken en voordelen vanDe 6 inch geleidende enkelkristallijn SiC op polykristallijn SiC composiet substraat

Attribuuttabel

Technische kenmerken en voordelen

Hoge geleidbaarheid:

Eenkristallige SiC-films bereiken een lage resistiviteit (<10−3 Ω·cm) door middel van doping (bijv. stikstofdoping voor n-type), waardoor aan de vereisten voor lage verliezen voor vermogenstoestellen wordt voldaan.

Hoge warmtegeleidbaarheid:

SiC heeft meer dan drie keer de thermische geleidbaarheid van silicium, waardoor effectieve warmteafvoer geschikt is voor omgevingen met hoge temperaturen, zoals EV-omvormers.

Hoogfrequente kenmerken:

De hoge elektronenmobiliteit van enkelkristallijn SiC ondersteunt hoogfrequente schakeling, inclusief 5G-RF-apparaten.

Vermindering van de kosten door middel van polykristallijn substraten:

Polycrystalline SiC-substraten worden geproduceerd door poedersintering, kost slechts ongeveer 1/5 tot 1/3 van de enkelkristallijn substraten, en schaalbaar tot 6 inch of grotere afmetingen.

Heterogene bindtechnologie:

met een vermogen van niet meer dan 10 W,vermijden van defecten die gebruikelijk zijn bij traditionele epitaxiale groei.

Verbeterde mechanische sterkte:

De hoge taaiheid van polykristallijn substraten compenseert de breekbaarheid van enkelkristallijn SiC, waardoor de betrouwbaarheid van het apparaat wordt verbeterd.

Fysiek beeldweergave

Vervaardigingsproces van het 6 inch geleidende enkelkristallijn SiC op polykristallijn SiC composiet substraat

Voorbereiding van polycristallijn SiC-substraat:

Siliciumcarbidepoeder wordt gevormd in polycrystalline substraten (~ 6 inch) door middel van sintering bij hoge temperatuur.

Groei van de SiC-film met één kristal:

Eenvoudig kristallijze SiC-lagen worden epitaxiaal op het polycrystalline substraat gekweekt met behulp van chemische dampdepositie (CVD) of fysiek damptransport (PVT).

Bindtechnologie:

Binding op atoomniveau op enkelkristallijnse en polykristallijnse interfaces wordt bereikt door middel van metaalbinding (bijv. zilverpasta) of directe binding (DBE).

Ontdooiing:

Hoogtemperatuurverhitting optimaliseert de interface kwaliteit en vermindert de contactweerstand.

Kerntoepassingsgebieden vande 6 inch geleidende enkelkristallijn SiC op polycrystallinische SiC composiet substraat

Nieuwe energievoertuigen

- Hoofdinversoren: geleidende enkelkristallige SiC MOSFET's verbeteren de efficiëntie van de omvormer (verminderen de verliezen met 5% tot 10%) en verminderen de grootte en het gewicht. - On-Board Chargers (OBC):Hoogfrequente schakelkenkenmerken verkorten de laadtijden en ondersteunen 800V hoogspanningsplatformen.

Industriële energievoorziening en fotovoltaïsche installaties

- Hoogfrequente omvormers: een hogere omzettingsefficiëntie (>98%) in fotovoltaïsche systemen bereiken, waardoor de totale systeemkosten worden verlaagd.

- Slimme netwerken: Vermindering van energieverliezen in hoogspanningsstroommodules (HVDC).

Luchtvaart en defensie

- Stralingsbestendige apparaten: de stralingsresistentie van de enkelkristallige SiC­C ¥ is geschikt voor satelliet-energiebeheermodules.

- Motor sensoren: hoge temperatuur tolerantie (> 300°C) vereenvoudigt het ontwerp van het koelsysteem.

RF en communicatie

- 5G-millimetergolfapparaten: GaN-HEMT's op basis van een enkelkristallig SiC leveren een hoge frequentie en een hoge uitstoot.

- Satellietcommunicatie: polykristallijn substraten, trillingsbestand, kunnen zich aanpassen aan ruwe ruimteomgevingen.

V&A

V:Hoe geleidend is een 6 inch geleidend enkelkristallijn SiC op een polykristallijn SiC composiet substraat?

A:Bron van geleidbaarheid: De geleidbaarheid van enkelkristallijn SiC wordt voornamelijk bereikt door doping met andere elementen (zoals stikstof of aluminium).resulterend in verschillende elektrische geleidbaarheid en dragerconcentraties.

Invloed van polykristallijn SiC: polykristallijn SiC vertoont doorgaans een lagere geleidbaarheid als gevolg van roosterdefecten en discontinuïteiten die van invloed zijn op de geleidende eigenschappen.met een gewicht van niet meer dan 10 kg, kan het polykristallijn gedeelte een beperkend effect hebben op de totale geleidbaarheid.

Voordelen van de composietstructuur:Het combineren van geleidend enkelkristallijn SiC met polykristallijn SiC kan de algehele hoge temperatuurweerstand en mechanische sterkte van het materiaal mogelijk verbeteren, terwijl ook de gewenste geleidbaarheid wordt bereikt door een geoptimaliseerd ontwerp in bepaalde toepassingen.

Toepassingsmogelijkheden: This composite structure is often used in high-power electronic devices and high-temperature environments because its excellent thermal and electrical conductivity make it suitable for operation under extreme conditions.

Andere aanverwante product aanbevelingen

2/4/6/8 inch SiC wafer