6-tums ledande enkristall SiC på polykristallint SiC-kompositsubstrat Diameter 150 mm P-typ N-typ

Kort beskrivning:

Det 6-tums ledande monokristallina SiC-substratet på polykristallint SiC-komposit representerar en innovativ kiselkarbid (SiC)-materiallösning utformad för elektroniska enheter med hög effekt, hög temperatur och hög frekvens. Detta substrat har ett aktivt enkristallint SiC-lager bundet till en polykristallin SiC-bas genom specialiserade processer, vilket kombinerar de överlägsna elektriska egenskaperna hos monokristallin SiC med kostnadsfördelarna hos polykristallin SiC.
Jämfört med konventionella helmonokristallina SiC-substrat bibehåller det 6-tums ledande monokristallina SiC-substratet på polykristallint SiC-kompositsubstrat hög elektronmobilitet och högspänningsresistans samtidigt som det avsevärt minskar tillverkningskostnaderna. Dess 6-tums (150 mm) waferstorlek säkerställer kompatibilitet med befintliga halvledarproduktionslinjer, vilket möjliggör skalbar tillverkning. Dessutom möjliggör den ledande designen direkt användning vid tillverkning av kraftkomponenter (t.ex. MOSFET:er, dioder), vilket eliminerar behovet av ytterligare dopningsprocesser och förenklar produktionsflöden.

Skicka e-post till oss

Produktinformation

Produktetiketter

Tekniska parametrar

Storlek:	6 tum
Diameter:	150 mm
Tjocklek:	400–500 μm
Parametrar för monokristallin SiC-film
Polytyp:	4H-SiC eller 6H-SiC
Dopningskoncentration:	1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³
Tjocklek:	5–20 μm
Arkmotstånd:	10–1000 Ω/kvadrat
Elektronmobilitet:	800–1200 cm²/V
Hålmobilitet:	100–300 cm²/V
Parametrar för polykristallint SiC-buffertlager
Tjocklek:	50–300 μm
Värmeledningsförmåga:	150–300 W/m²K
Parametrar för monokristallint SiC-substrat
Polytyp:	4H-SiC eller 6H-SiC
Dopningskoncentration:	1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³
Tjocklek:	300–500 μm
Kornstorlek:	> 1 mm
Ytjämnhet:	< 0,3 mm RMS
Mekaniska och elektriska egenskaper
Hårdhet:	9-10 Mohs
Tryckhållfasthet:	3–4 GPa
Draghållfasthet:	0,3–0,5 GPa
Styrka för nedbrytningsfält:	> 2 MV/cm
Total dostolerans:	> 10 Mrad
Motstånd mot enskild händelseeffekt:	> 100 MeV·cm²/mg
Värmeledningsförmåga:	150–380 W/m²K
Driftstemperaturområde:	-55 till 600°C

Viktiga egenskaper

Det 6-tums ledande monokristallina SiC-substratet på polykristallint SiC-kompositsubstrat erbjuder en unik balans mellan materialstruktur och prestanda, vilket gör det lämpligt för krävande industriella miljöer:

1. Kostnadseffektivitet: Den polykristallina SiC-basen minskar kostnaderna avsevärt jämfört med helmonokristallin SiC, medan det monokristallina SiC-aktiva lagret säkerställer prestanda i enhetsklass, idealiskt för kostnadskänsliga applikationer.

2. Exceptionella elektriska egenskaper: Det monokristallina SiC-skiktet uppvisar hög bärarmobilitet (>500 cm²/V·s) och låg defektdensitet, vilket stöder drift av högfrekventa och högeffektsenheter.

3. Högtemperaturstabilitet: SiC:s inneboende högtemperaturbeständighet (>600 °C) säkerställer att kompositsubstratet förblir stabilt under extrema förhållanden, vilket gör det lämpligt för elfordon och industriella motorapplikationer.

4,6-tums standardiserad skivstorlek: Jämfört med traditionella 4-tums SiC-substrat ökar 6-tumsformatet chiputbytet med över 30 %, vilket minskar kostnaden per enhet.

5. Konduktiv design: Fördopade N-typ- eller P-typlager minimerar jonimplantationssteg i tillverkningen av enheter, vilket förbättrar produktionseffektiviteten och utbytet.

6. Överlägsen värmehantering: Den polykristallina SiC-basens värmeledningsförmåga (~120 W/m·K) närmar sig den hos monokristallin SiC, vilket effektivt hanterar utmaningar med värmeavledning i högeffektsenheter.

Dessa egenskaper positionerar det 6-tums ledande monokristallina SiC-kompositsubstratet på polykristallint SiC som en konkurrenskraftig lösning för industrier inom förnybar energi, järnvägstransporter och flyg- och rymdfart.

Primära tillämpningar

Det 6-tums ledande monokristallina SiC-substratet på polykristallint SiC-kompositsubstrat har framgångsrikt använts inom flera högefterfrågade områden:
1. Drivlinor i elfordon: Används i högspännings-SiC-MOSFET:er och dioder för att förbättra växelriktarens effektivitet och förlänga batteriets räckvidd (t.ex. Tesla, BYD-modeller).

2. Industriella motordrivningar: Möjliggör högtemperatur- och högfrekvenskraftmoduler, vilket minskar energiförbrukningen i tunga maskiner och vindkraftverk.

3. Fotovoltaiska växelriktare: SiC-enheter förbättrar solomvandlingseffektiviteten (>99 %), medan kompositsubstratet ytterligare minskar systemkostnaderna.

4. Järnvägstransporter: Används i dragmotorer för höghastighetståg och tunnelbanesystem, med högspänningsmotstånd (>1700V) och kompakt form.

5. Flyg- och rymdteknik: Idealisk för satellitkraftsystem och styrkretsar för flygmotorer, kapabel att motstå extrema temperaturer och strålning.

I praktisk tillverkning är det 6-tums ledande monokristallina SiC på polykristallint SiC-kompositsubstrat helt kompatibelt med standardprocesser för SiC-anordningar (t.ex. litografi, etsning) och kräver ingen ytterligare kapitalinvestering.

XKH-tjänster

XKH erbjuder omfattande stöd för 6-tums ledande monokristallin SiC på polykristallint SiC-kompositsubstrat, från forskning och utveckling till massproduktion:

1. Anpassning: Justerbar monokristallin skikttjocklek (5–100 μm), dopningskoncentration (1e15–1e19 cm⁻³) och kristallorientering (4H/6H-SiC) för att möta olika enhetskrav.

2. Waferbearbetning: Bulkleverans av 6-tums substrat med baksidesgallring och metalliseringstjänster för plug-and-play-integration.

3. Teknisk validering: Inkluderar XRD-kristallinitetsanalys, Halleffekttestning och mätning av termisk resistans för att påskynda materialkvalificering.

4. Snabb prototypframställning: 5 till 10 cm stora prover (samma process) för forskningsinstitutioner för att påskynda utvecklingscyklerna.

5. Felanalys och optimering: Lösningar på materialnivå för bearbetningsutmaningar (t.ex. defekter i epitaxiella lager).

Vårt uppdrag är att etablera den 6-tums ledande monokristallina kiseldioxiden på polykristallint kiseldioxidkompositsubstrat som den föredragna kostnadseffektiva lösningen för kiseldioxidkraftelektronik, och erbjuda heltäckande support från prototypframtagning till volymproduktion.

Slutsats

Det 6-tums ledande monokristallina SiC-kompositsubstratet på polykristallint SiC uppnår en banbrytande balans mellan prestanda och kostnad genom sin innovativa mono/polykristallina hybridstruktur. I takt med att elfordon sprider sig och Industri 4.0 går framåt, ger detta substrat en pålitlig materialgrund för nästa generations kraftelektronik. XKH välkomnar samarbeten för att ytterligare utforska potentialen hos SiC-teknik.