SiC-wafers är halvledare tillverkade av kiselkarbid. Detta material utvecklades 1893 och är idealiskt för en mängd olika tillämpningar. Särskilt lämpligt för Schottky-dioder, Schottky-dioder med kopplingsbarriär, omkopplare och fälteffekttransistorer av metalloxid-halvledartyp. Tack vare sin höga hårdhet är det ett utmärkt val för kraftelektroniska komponenter.
För närvarande finns det två huvudtyper av SiC-skivor. Den första är en polerad skiva, som är en enda kiselkarbidskiva. Den är tillverkad av SiC-kristaller med hög renhet och kan vara 100 mm eller 150 mm i diameter. Den används i högeffektselektroniska apparater. Den andra typen är en epitaxialkristallkiselkarbidskiva. Denna typ av skiva tillverkas genom att lägga till ett enda lager kiselkarbidkristaller på ytan. Denna metod kräver exakt kontroll av materialets tjocklek och är känd som N-typ epitaxi.
Nästa typ är betakiselkarbid. Beta-SiC produceras vid temperaturer över 1700 grader Celsius. Alfakarbider är de vanligaste och har en hexagonal kristallstruktur som liknar wurtzit. Betaformen liknar diamant och används i vissa tillämpningar. Det har alltid varit förstahandsvalet för halvfabrikat för elfordonsdrift. Flera tredjepartsleverantörer av kiselkarbidskivor arbetar för närvarande med detta nya material.
ZMSH SiC-skivor är mycket populära halvledarmaterial. Det är ett högkvalitativt halvledarmaterial som är väl lämpat för många tillämpningar. ZMSH kiselkarbidskivor är ett mycket användbart material för en mängd olika elektroniska enheter. ZMSH levererar ett brett utbud av högkvalitativa SiC-skivor och substrat. De finns i N-typ och halvisolerade former.
2---Kiselkarbid: Mot en ny era av wafers
Fysikaliska egenskaper och kännetecken för kiselkarbid
Kiselkarbid har en speciell kristallstruktur med en hexagonal tätpackad struktur som liknar diamant. Denna struktur gör att kiselkarbid har utmärkt värmeledningsförmåga och hög temperaturbeständighet. Jämfört med traditionella kiselmaterial har kiselkarbid en större bandgapbredd, vilket ger högre elektronbandsavstånd, vilket resulterar i högre elektronmobilitet och lägre läckström. Dessutom har kiselkarbid en högre elektronmättnadsdrifthastighet och en lägre resistivitet hos själva materialet, vilket ger bättre prestanda för högeffektsapplikationer.
Användningsfall och framtidsutsikter för kiselkarbidskivor
Kraftelektronikapplikationer
Kiselkarbidskivor har breda tillämpningsmöjligheter inom kraftelektronik. Tack vare sin höga elektronmobilitet och utmärkta värmeledningsförmåga kan SIC-skivor användas för att tillverka switchar med hög effekttäthet, såsom kraftmoduler för elfordon och solväxelriktare. Kiselkarbidskivornas höga temperaturstabilitet gör att dessa enheter kan fungera i högtemperaturmiljöer, vilket ger större effektivitet och tillförlitlighet.
Optoelektroniska tillämpningar
Inom området optoelektroniska komponenter visar kiselkarbidskivor sina unika fördelar. Kiselkarbidmaterialet har breda bandgapegenskaper, vilket gör att det kan uppnå hög fotononenergi och låg ljusförlust i optoelektroniska komponenter. Kiselkarbidskivor kan användas för att framställa höghastighetskommunikationsenheter, fotodetektorer och lasrar. Dess utmärkta värmeledningsförmåga och låga kristalldefektdensitet gör den idealisk för framställning av högkvalitativa optoelektroniska komponenter.
Syn
Med den växande efterfrågan på högpresterande elektroniska enheter har kiselkarbidskivor en lovande framtid som ett material med utmärkta egenskaper och bred tillämpningspotential. Med den kontinuerliga förbättringen av framställningstekniken och minskade kostnader kommer den kommersiella tillämpningen av kiselkarbidskivor att främjas. Det förväntas att kiselkarbidskivor under de närmaste åren gradvis kommer att komma in på marknaden och bli det vanligaste valet för högeffekts-, högfrekvens- och högtemperaturapplikationer.
3 --- Djupgående analys av SiC-wafermarknaden och tekniktrender
Djupgående analys av marknadsdrivkrafterna för kiselkarbid (SiC) wafers
Tillväxten på marknaden för kiselkarbidskivor (SiC) påverkas av flera viktiga faktorer, och en djupgående analys av dessa faktorers inverkan på marknaden är avgörande. Här är några av de viktigaste marknadsdrivkrafterna:
Energibesparing och miljöskydd: Kiselkarbidmaterialens höga prestanda och låga strömförbrukning gör dem populära inom energibesparing och miljöskydd. Efterfrågan på elfordon, solväxelriktare och andra energiomvandlingsenheter driver marknadstillväxten för kiselkarbidskivor eftersom de bidrar till att minska energislöseri.
Kraftelektronikapplikationer: Kiselkarbid utmärker sig i kraftelektronikapplikationer och kan användas i kraftelektronik under höga tryck- och temperaturmiljöer. Med populariseringen av förnybar energi och främjandet av elkraftövergången fortsätter efterfrågan på kiselkarbidskivor på kraftelektronikmarknaden att öka.
Detaljerad analys av SiC-wafers framtida tillverkningsteknikutvecklingstrend
Massproduktion och kostnadsreduktion: Framtida tillverkning av SiC-skivor kommer att fokusera mer på massproduktion och kostnadsreduktion. Detta inkluderar förbättrade tillväxttekniker som kemisk ångdeponering (CVD) och fysisk ångdeponering (PVD) för att öka produktiviteten och minska produktionskostnaderna. Dessutom förväntas införandet av intelligenta och automatiserade produktionsprocesser ytterligare förbättra effektiviteten.
Ny waferstorlek och struktur: Storleken och strukturen på SiC-wafers kan komma att ändras i framtiden för att möta behoven hos olika tillämpningar. Detta kan inkludera wafers med större diameter, heterogena strukturer eller flerskiktswafers för att ge mer designflexibilitet och prestandaalternativ.
Energieffektivitet och grön tillverkning: Tillverkningen av SiC-skivor kommer i framtiden att lägga större vikt vid energieffektivitet och grön tillverkning. Fabriker som drivs av förnybar energi, gröna material, avfallsåtervinning och koldioxidsnåla produktionsprocesser kommer att bli trender inom tillverkning.
Publiceringstid: 19 januari 2024