Uitgebreid overzicht van 10×10mm Siliciumcarbide (SiC) Substraat Chips

De 10×10mm siliciumcarbide (SiC) substraatchip is een geavanceerd enkelkristallijn halfgeleider basismateriaal, ontworpen om te voldoen aan de veeleisende eisen van moderne vermogenselektronica en opto-elektronische apparaten. Bekend om zijn uitzonderlijke warmteafvoer, brede elektronische bandgap en uitstekende chemische robuustheid, maakt het SiC-substraat een betrouwbare werking van componenten mogelijk in extreme omstandigheden zoals hoge temperaturen, hoge spanningen en omgevingen met hoge schakelfrequenties. Deze vierkante SiC-chips, precies gesneden tot 10×10mm, worden veel gebruikt in R&D-laboratoria, prototype-ontwikkeling en de productie van gespecialiseerde apparaten.

Productieproces van Siliciumcarbide (SiC) Substraat Chips

De productie van siliciumcarbide (SiC) substraten maakt doorgaans gebruik van Physical Vapor Transport (PVT) of sublimatie kristalgroei technologieën:

1. Voorbereiding van grondstoffen: Ultra-zuivere SiC-poeders worden in een grafietkroes met hoge dichtheid geplaatst.

2. Kristalgroei: Onder een streng gecontroleerde atmosfeer en temperaturen van meer dan 2.000°C sublimeert het materiaal en condenseert het opnieuw op een zaadkristal, waardoor een grote enkelkristallijne SiC-boule wordt geproduceerd met minimale defecten.

3. Ingot snijden: Diamantdraadzagen snijden de bulk-ingot in dunne wafers of kleine chips.

4. Lappen & Slijpen: Oppervlakte-planarisatie elimineert snijsporen en zorgt voor een uniforme dikte.

5. Chemisch-Mechanisch Polijsten (CMP): Produceert een spiegelglad oppervlak dat geschikt is voor epitaxiale laagdepositie.

6. Optionele doping: Introductie van stikstof (n-type) of aluminium/boor (p-type) om elektrische eigenschappen aan te passen.

7. Kwaliteitsborging: Rigoureuze controles op vlakheid, defectdichtheid en dikte-uniformiteit garanderen naleving van de halfgeleiderstandaarden.

Materiaaleigenschappen van Siliciumcarbide (SiC)

Siliciumcarbide substraten worden voornamelijk vervaardigd in 4H-SiC en 6H-SiC kristalstructuren:

• 4H-SiC: Vertoont een hogere elektronenmobiliteit en superieure prestaties voor hoogspanningsvermogenelektronica zoals MOSFET's en Schottky-barrièrediodes.

• 6H-SiC: Biedt eigenschappen die zijn afgestemd op RF- en microgolftoepassingen.

Belangrijkste fysieke voordelen zijn:

• Brede bandgap: ~3,2–3,3 eV, wat zorgt voor een hoge doorslagspanning en efficiëntie in vermogensschakelapparaten.

• Thermische geleidbaarheid: 3,0–4,9 W/cm·K, wat een uitstekende warmteafvoer levert.

• Mechanische sterkte: Hardheid van ~9,2 Mohs, wat weerstand biedt tegen mechanische slijtage tijdens de verwerking.

Toepassingen van 10×10mm Siliciumcarbide Substraat Chips

• Vermogenselektronica: Kernmateriaal voor hoogrendement MOSFET's, IGBT's en Schottky-diodes in EV-aandrijflijnen, energieopslag en converters voor hernieuwbare energie.

• Hoogfrequente & RF-apparaten: Essentieel voor radarsystemen, satellietcommunicatie en 5G-basisstations.

• Opto-elektronica: Geschikt voor ultraviolette LED's, laserdiodes en fotodetectoren vanwege superieure UV-transparantie.

• Lucht- en ruimtevaart & Defensie: Maakt de werking van elektronica mogelijk in stralingsintensieve en hoge-temperatuuromstandigheden.

• Academisch & Industrieel Onderzoek: Perfect voor nieuwe materiaalkarakterisering, prototype-apparaten en procesontwikkeling.

Technische specificaties

FAQ – Siliciumcarbide (SiC) Substraat Chips

V1: Waarom kiezen voor SiC-substraten in plaats van traditioneel silicium?
SiC biedt een hogere doorslagsterkte, superieure thermische prestaties en aanzienlijk lagere schakelverliezen, waardoor apparaten een grotere efficiëntie en betrouwbaarheid kunnen bereiken dan die gebouwd op silicium.

V2: Kunnen deze substraten worden voorzien van epitaxiale lagen?
Ja, epi-klare en aangepaste epitaxie-opties zijn beschikbaar voor hoogvermogen-, RF- of opto-elektronische apparaateisen.

V3: Biedt u aangepaste afmetingen of doping aan?
Absoluut. Aangepaste maten, dopingprofielen en oppervlaktebehandelingen zijn beschikbaar om aan specifieke toepassingsbehoeften te voldoen.

V4: Hoe presteren SiC-substraten onder extreme bedrijfsomstandigheden?
Ze behouden structurele integriteit en elektrische stabiliteit bij temperaturen van meer dan 600°C en in stralingsgevoelige omgevingen, waardoor ze onmisbaar zijn in de lucht- en ruimtevaart, defensie en hoogvermogen industriële sectoren.