Substrato de carbeto de silício (SiC) semi-isolante de alta pureza para vidros de argônio.

Descrição resumida:

Substratos de carbeto de silício (SiC) semi-isolantes de alta pureza são materiais especializados feitos de carbeto de silício, amplamente utilizados na fabricação de eletrônica de potência, dispositivos de radiofrequência (RF) e componentes semicondutores de alta frequência e alta temperatura. O carbeto de silício, como um material semicondutor de banda proibida larga, oferece excelentes propriedades elétricas, térmicas e mecânicas, tornando-o altamente adequado para aplicações em ambientes de alta tensão, alta frequência e alta temperatura.

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Características

Diagrama detalhado

Visão geral do produto: wafers de SiC semi-isolantes

Nossos wafers de SiC semi-isolantes de alta pureza são projetados para aplicações avançadas em eletrônica de potência, componentes de RF/micro-ondas e optoeletrônica. Esses wafers são fabricados a partir de monocristais de SiC 4H ou 6H de alta qualidade, utilizando um método refinado de crescimento por Transporte Físico de Vapor (PVT), seguido por recozimento de compensação de níveis profundos. O resultado é um wafer com as seguintes propriedades excepcionais:

Resistividade ultra-alta: ≥1×10¹² Ω·cm, minimizando efetivamente as correntes de fuga em dispositivos de comutação de alta tensão.
Banda proibida larga (~3,2 eV)Garante excelente desempenho em ambientes de alta temperatura, alto campo magnético e alta radiação.
Condutividade térmica excepcional: >4,9 W/cm·K, proporcionando dissipação de calor eficiente em aplicações de alta potência.
Resistência mecânica superiorCom dureza de 9,0 na escala de Mohs (perdendo apenas para o diamante), baixa expansão térmica e alta estabilidade química.
Superfície atomicamente lisa: Ra < 0,4 nm e densidade de defeitos < 1/cm², ideal para epitaxia MOCVD/HVPE e fabricação micro/nano.

Tamanhos disponíveisOs tamanhos padrão incluem 50, 75, 100, 150 e 200 mm (2"–8"), com diâmetros personalizados disponíveis até 250 mm.
Faixa de espessura: 200–1.000 μm, com uma tolerância de ±5 μm.

Processo de fabricação de wafers de SiC semi-isolantes

Preparação de pó de SiC de alta pureza

Material inicialPó de SiC de grau 6N, purificado por meio de sublimação a vácuo em múltiplos estágios e tratamentos térmicos, garantindo baixa contaminação por metais (Fe, Cr, Ni < 10 ppb) e inclusões policristalinas mínimas.

Crescimento de monocristais por PVT modificado

Ambiente: Quase vácuo (10⁻³–10⁻² Torr).
TemperaturaCadinho de grafite aquecido a aproximadamente 2.500 °C com um gradiente térmico controlado de ΔT ≈ 10–20 °C/cm.
Fluxo de gás e projeto do cadinhoCadinhos e separadores porosos personalizados garantem uma distribuição uniforme do vapor e suprimem a nucleação indesejada.
Alimentação e rotação dinâmicasA reposição periódica do pó de SiC e a rotação das hastes cristalinas resultam em baixas densidades de deslocamento (<3.000 cm⁻²) e orientação 4H/6H consistente.

Recozimento de compensação de nível profundo

Recozimento de hidrogênioRealizado em atmosfera de H₂ a temperaturas entre 600 e 1400 °C para ativar armadilhas de nível profundo e estabilizar portadores intrínsecos.
Co-dopagem com N/Al (opcional)Incorporação de Al (aceitador) e N (doador) durante o crescimento ou CVD pós-crescimento para formar pares doador-aceitador estáveis, gerando picos de resistividade.

Corte de precisão e lapidação em múltiplos estágios

Serragem com fio diamantado: Wafer cortado com uma espessura de 200 a 1.000 μm, com danos mínimos e uma tolerância de ±5 μm.
Processo de lapidaçãoAbrasivos diamantados sequenciais, de granulação grossa a fina, removem os danos causados pela serra, preparando o wafer para o polimento.

Polimento químico-mecânico (CMP)

Meios de polimentoSuspensão de nano-óxido (SiO₂ ou CeO₂) em solução levemente alcalina.
Controle de ProcessosO polimento com baixa tensão minimiza a rugosidade, atingindo uma rugosidade RMS de 0,2 a 0,4 nm e eliminando microarranhões.

Limpeza final e embalagem

Limpeza ultrassônicaProcesso de limpeza em várias etapas (solvente orgânico, tratamentos com ácido/base e enxágue com água deionizada) em um ambiente de sala limpa Classe 100.
Selagem e EmbalagemSecagem de wafers com purga de nitrogênio, selados em sacos protetores preenchidos com nitrogênio e embalados em caixas externas antiestáticas e com amortecimento de vibração.

Especificações de wafers de SiC semi-isolantes

Desempenho do produto	Grau P	Grau D
I. Parâmetros do Cristal	I. Parâmetros do Cristal	I. Parâmetros do Cristal
Politipo cristalino	4H	4H
Índice de refração a	>2,6 @589nm	>2,6 @589nm
Taxa de absorção a	≤0,5% a 450-650nm	≤1,5% a 450-650nm
Transmitância MP a (sem revestimento)	≥66,5%	≥66,2%
Névoa	≤0,3%	≤1,5%
Inclusão de politipo a	Não é permitido	Área cumulativa ≤20%
Densidade de microtubos a	≤0,5 /cm²	≤2 /cm²
Vazio Hexagonal	Não é permitido	N / D
Inclusão facetada	Não é permitido	N / D
Inclusão de parlamentares	Não é permitido	N / D
II. Parâmetros Mecânicos	II. Parâmetros Mecânicos	II. Parâmetros Mecânicos
Diâmetro	150,0 mm +0,0 mm / -0,2 mm	150,0 mm +0,0 mm / -0,2 mm
Orientação da superfície	{0001} ±0,3°	{0001} ±0,3°
Comprimento plano primário	Entalhe	Entalhe
Comprimento plano secundário	Sem apartamento secundário	Sem apartamento secundário
Orientação do entalhe	<1-100> ±2°	<1-100> ±2°
Ângulo de entalhe	90° +5° / -1°	90° +5° / -1°
Profundidade do entalhe	1 mm da borda +0,25 mm / -0,0 mm	1 mm da borda +0,25 mm / -0,0 mm
Tratamento de superfície	Face C, face Si: Polimento quimio-mecânico (CMP)	Face C, face Si: Polimento quimio-mecânico (CMP)
Borda do wafer	Chanfrado (arredondado)	Chanfrado (arredondado)
Rugosidade da superfície (AFM) (5μm x 5μm)	Face Si, face C: Ra ≤ 0,2 nm	Face Si, face C: Ra ≤ 0,2 nm
Espessura a (Tropel)	500,0 μm ± 25,0 μm	500,0 μm ± 25,0 μm
LTV (Tropel) (40mm x 40mm) a	≤ 2 μm	≤ 4 μm
Variação da Espessura Total (VET) a (Tropel)	≤ 3 μm	≤ 5 μm
Arco (Valor Absoluto) a (Tropel)	≤ 5 μm	≤ 15 μm
Warp a (Tropel)	≤ 15 μm	≤ 30 μm
III. Parâmetros de Superfície	III. Parâmetros de Superfície	III. Parâmetros de Superfície
Entalhe/Rachadura	Não é permitido	≤ 2 peças, cada uma com comprimento e largura ≤ 1,0 mm
Arranhe uma (face Si, CS8520)	Comprimento total ≤ 1 x Diâmetro	Comprimento total ≤ 3 x Diâmetro
Partícula a (face Si, CS8520)	≤ 500 unidades	N / D
Rachadura	Não é permitido	Não é permitido
Contaminação a	Não é permitido	Não é permitido

Principais aplicações de wafers de SiC semi-isolantes

Eletrônica de Alta PotênciaOs MOSFETs baseados em SiC, diodos Schottky e módulos de potência para veículos elétricos (VEs) se beneficiam da baixa resistência de condução e das capacidades de alta tensão do SiC.
RF e Micro-ondasO alto desempenho em frequência e a resistência à radiação do SiC são ideais para amplificadores de estações base 5G, módulos de radar e comunicações via satélite.
OptoeletrônicaLEDs UV, diodos laser azuis e fotodetectores utilizam substratos de SiC atomicamente lisos para um crescimento epitaxial uniforme.
Sensoriamento em Ambientes ExtremosA estabilidade do SiC em altas temperaturas (acima de 600 °C) o torna perfeito para sensores em ambientes hostis, incluindo turbinas a gás e detectores nucleares.
Aeroespacial e DefesaO SiC oferece durabilidade para eletrônica de potência em satélites, sistemas de mísseis e eletrônica aeronáutica.
Pesquisa AvançadaSoluções personalizadas para computação quântica, micro-óptica e outras aplicações de pesquisa especializadas.

Perguntas frequentes

Por que usar SiC semi-isolante em vez de SiC condutor?
O SiC semi-isolante oferece resistividade muito maior, o que reduz as correntes de fuga em dispositivos de alta tensão e alta frequência. O SiC condutor é mais adequado para aplicações onde a condutividade elétrica é necessária.
Essas lâminas podem ser usadas para crescimento epitaxial?
Sim, esses wafers estão prontos para epitaxia e otimizados para MOCVD, HVPE ou MBE, com tratamentos de superfície e controle de defeitos para garantir uma qualidade superior da camada epitaxial.
Como garantir a limpeza dos wafers?
Um processo em sala limpa Classe 100, limpeza ultrassônica em várias etapas e embalagem selada com nitrogênio garantem que os wafers estejam livres de contaminantes, resíduos e microarranhões.
Qual é o prazo de entrega dos pedidos?
As amostras geralmente são enviadas em 7 a 10 dias úteis, enquanto os pedidos de produção costumam ser entregues em 4 a 6 semanas, dependendo do tamanho específico do wafer e das características personalizadas.
Vocês oferecem formatos personalizados?
Sim, podemos criar substratos personalizados em vários formatos, como janelas planas, ranhuras em V, lentes esféricas e muito mais.

Sobre nós

A XKH é especializada no desenvolvimento, produção e venda de alta tecnologia de vidros ópticos especiais e novos materiais cristalinos. Nossos produtos atendem aos setores de eletrônica óptica, eletrônicos de consumo e militar. Oferecemos componentes ópticos de safira, lentes para celulares, cerâmica, LT (tecido de baixa temperatura), carbeto de silício (SiC), quartzo e wafers de cristal semicondutor. Com expertise qualificada e equipamentos de ponta, nos destacamos no processamento de produtos não padronizados, com o objetivo de nos tornarmos uma empresa líder em alta tecnologia de materiais optoeletrônicos.