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6 polegadas Cristal único condutor SiC em substrato composto de SiC policristalino Diâmetro 150 mm Tipo P Tipo N

Cristal único condutor de SiC de 6 polegadas em substrato composto de SiC policristalino Diâmetro 150 mm Tipo P Tipo N Imagem em destaque
  • 6 polegadas Cristal único condutor SiC em substrato composto de SiC policristalino Diâmetro 150 mm Tipo P Tipo N
  • 6 polegadas Cristal único condutor SiC em substrato composto de SiC policristalino Diâmetro 150 mm Tipo P Tipo N

Descrição curta:

O substrato compósito de SiC monocristalino condutivo de 6 polegadas sobre SiC policristalino representa uma solução inovadora de carboneto de silício (SiC) projetada para dispositivos eletrônicos de alta potência, alta temperatura e alta frequência. Este substrato apresenta uma camada ativa de SiC monocristalino ligada a uma base de SiC policristalino por meio de processos especializados, combinando as propriedades elétricas superiores do SiC monocristalino com as vantagens de custo do SiC policristalino.
Comparado aos substratos de SiC totalmente monocristalinos convencionais, o substrato compósito de SiC monocristalino condutivo de 6 polegadas sobre SiC policristalino mantém alta mobilidade eletrônica e resistência a altas tensões, reduzindo significativamente os custos de fabricação. Seu tamanho de wafer de 6 polegadas (150 mm) garante compatibilidade com as linhas de produção de semicondutores existentes, permitindo uma fabricação escalável. Além disso, o design condutivo permite o uso direto na fabricação de dispositivos de potência (por exemplo, MOSFETs, diodos), eliminando a necessidade de processos de dopagem adicionais e simplificando os fluxos de trabalho de produção.


Detalhes do produto

Etiquetas de produtos

Parâmetros técnicos

Tamanho:

6 polegada

Diâmetro:

150 milímetros

Grossura:

400-500 μm

Parâmetros do filme de SiC monocristalino

Polítipo:

4H-SiC ou 6H-SiC

Concentração de doping:

1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³

Grossura:

5-20 μm

Resistência da Folha:

10-1000 Ω/sq

Mobilidade eletrônica:

800-1200 cm²/Vs

Mobilidade do Buraco:

100-300 cm²/Vs

Parâmetros da camada tampão de SiC policristalino

Grossura:

50-300 μm

Condutividade térmica:

150-300 W/m·K

Parâmetros do substrato de SiC monocristalino

Polítipo:

4H-SiC ou 6H-SiC

Concentração de doping:

1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³

Grossura:

300-500 μm

Tamanho do grão:

> 1 mm

Rugosidade da superfície:

< 0,3 mm RMS

Propriedades Mecânicas e Elétricas

Dureza:

9-10 Mohs

Resistência à compressão:

3-4 GPa

Resistência à tracção:

0,3-0,5 GPa

Força do campo de ruptura:

> 2 MV/cm

Tolerância total à dose:

> 10 Srad

Resistência ao efeito de evento único:

> 100 MeV·cm²/mg

Condutividade térmica:

150-380 W/m·K

Faixa de temperatura operacional:

-55 a 600°C

 

Características principais

O substrato composto de SiC monocristalino condutivo de 6 polegadas em SiC policristalino oferece um equilíbrio exclusivo de estrutura de material e desempenho, tornando-o adequado para ambientes industriais exigentes:

1. Custo-benefício: a base de SiC policristalino reduz substancialmente os custos em comparação ao SiC totalmente monocristalino, enquanto a camada ativa de SiC monocristalino garante desempenho de nível de dispositivo, ideal para aplicações com custo reduzido.

2. Propriedades elétricas excepcionais: a camada de SiC monocristalina exibe alta mobilidade de portadores (>500 cm²/V·s) e baixa densidade de defeitos, suportando operação de dispositivos de alta frequência e alta potência.

3. Estabilidade em altas temperaturas: a resistência inerente do SiC a altas temperaturas (>600 °C) garante que o substrato composto permaneça estável sob condições extremas, tornando-o adequado para veículos elétricos e aplicações de motores industriais.

Tamanho de wafer padronizado de 4,6 polegadas: comparado aos substratos SiC tradicionais de 4 polegadas, o formato de 6 polegadas aumenta o rendimento do chip em mais de 30%, reduzindo os custos por unidade do dispositivo.

5. Design condutivo: camadas pré-dopadas do tipo N ou P minimizam as etapas de implantação de íons na fabricação de dispositivos, melhorando a eficiência e o rendimento da produção.

6. Gerenciamento térmico superior: a condutividade térmica da base de SiC policristalino (~120 W/m·K) se aproxima daquela do SiC monocristalino, abordando efetivamente os desafios de dissipação de calor em dispositivos de alta potência.

Essas características posicionam o substrato composto de SiC monocristalino condutivo de 6 polegadas sobre SiC policristalino como uma solução competitiva para setores como energia renovável, transporte ferroviário e aeroespacial.

Aplicações primárias

O substrato composto de SiC monocristalino condutor de 6 polegadas sobre SiC policristalino foi implantado com sucesso em vários campos de alta demanda:
1. Sistemas de transmissão de veículos elétricos: usados ​​em MOSFETs e diodos SiC de alta tensão para aumentar a eficiência do inversor e estender a autonomia da bateria (por exemplo, modelos Tesla e BYD).

2. Acionamentos de motores industriais: permitem módulos de energia de alta temperatura e alta frequência de comutação, reduzindo o consumo de energia em máquinas pesadas e turbinas eólicas.

3. Inversores fotovoltaicos: dispositivos SiC melhoram a eficiência de conversão solar (>99%), enquanto o substrato composto reduz ainda mais os custos do sistema.

4. Transporte ferroviário: Aplicado em conversores de tração para sistemas ferroviários e de metrô de alta velocidade, oferecendo resistência de alta tensão (>1700 V) e formatos compactos.

5. Aeroespacial: Ideal para sistemas de energia de satélites e circuitos de controle de motores de aeronaves, capaz de suportar temperaturas e radiação extremas.

Na fabricação prática, o substrato composto de SiC monocristalino condutivo de 6 polegadas em SiC policristalino é totalmente compatível com processos de dispositivos SiC padrão (por exemplo, litografia, gravação), não exigindo investimento de capital adicional.

Serviços XKH

A XKH fornece suporte abrangente para o substrato composto de SiC monocristalino condutor de 6 polegadas em SiC policristalino, abrangendo desde P&D até produção em massa:

1. Personalização: Espessura da camada monocristalina ajustável (5–100 μm), concentração de dopagem (1e15–1e19 cm⁻³) e orientação do cristal (4H/6H-SiC) para atender a diversos requisitos do dispositivo.

2. Processamento de wafers: fornecimento em massa de substratos de 6 polegadas com serviços de afinamento e metalização na parte traseira para integração plug-and-play.

3. Validação técnica: Inclui análise de cristalinidade XRD, teste de efeito Hall e medição de resistência térmica para agilizar a qualificação do material.

4. Prototipagem rápida: amostras de 2 a 4 polegadas (mesmo processo) para instituições de pesquisa acelerarem os ciclos de desenvolvimento.

5. Análise e otimização de falhas: soluções em nível de material para desafios de processamento (por exemplo, defeitos de camada epitaxial).

Nossa missão é estabelecer o substrato composto de SiC monocristalino condutivo de 6 polegadas em SiC policristalino como a solução de custo-benefício preferida para eletrônica de potência de SiC, oferecendo suporte completo, desde a prototipagem até a produção em volume.

Conclusão

O substrato composto de SiC monocristalino condutivo de 6 polegadas sobre SiC policristalino alcança um equilíbrio inovador entre desempenho e custo por meio de sua inovadora estrutura híbrida mono/policristalina. Com a proliferação de veículos elétricos e o avanço da Indústria 4.0, este substrato fornece uma base material confiável para a eletrônica de potência de próxima geração. A XKH está aberta a colaborações para explorar ainda mais o potencial da tecnologia SiC.

Cristal único de SiC de 6 polegadas em substrato composto de SiC policristalino 2
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