Wafer de SiC 4H-N HPSI 6H-N 6H-P 3C-N SiC Wafer epitaxial para MOS ou SBD
Resumo do substrato de SiC Epi-wafer de SiC
Oferecemos um portfólio completo de substratos de SiC e wafers de SiC de alta qualidade em diversos politipos e perfis de dopagem — incluindo 4H-N (condutor tipo n), 4H-P (condutor tipo p), 4H-HPSI (semi-isolante de alta pureza) e 6H-P (condutor tipo p) — em diâmetros de 4", 6" e 8" até 12". Além de substratos puros, nossos serviços de crescimento de wafers epi com valor agregado fornecem wafers epitaxiais (epi) com espessura (1–20 µm), concentrações de dopagem e densidades de defeitos rigorosamente controladas.
Cada wafer de SiC e wafer de Epi passa por rigorosa inspeção em linha (densidade do microtubo < 0,1 cm², rugosidade superficial Ra < 0,2 nm) e caracterização elétrica completa (CV, mapeamento de resistividade) para garantir uniformidade e desempenho cristalinos excepcionais. Sejam utilizados em módulos de eletrônica de potência, amplificadores de RF de alta frequência ou dispositivos optoeletrônicos (LEDs, fotodetectores), nossas linhas de substratos de SiC e wafers de Epi oferecem a confiabilidade, a estabilidade térmica e a resistência à ruptura exigidas pelas aplicações mais exigentes da atualidade.
Propriedades e aplicação do substrato SiC tipo 4H-N
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Estrutura politípica (hexagonal) do substrato 4H-N SiC
A ampla largura de banda de ~3,26 eV garante desempenho elétrico estável e robustez térmica sob condições de alta temperatura e alto campo elétrico.
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substrato de SiCDoping tipo N
A dopagem de nitrogênio precisamente controlada produz concentrações de portadores de 1×10¹⁶ a 1×10¹⁹ cm⁻³ e mobilidades de elétrons em temperatura ambiente de até ~900 cm²/V·s, minimizando perdas de condução.
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substrato de SiCAmpla resistividade e uniformidade
Faixa de resistividade disponível de 0,01–10 Ω·cm e espessuras de wafer de 350–650 µm com tolerância de ±5% tanto na dopagem quanto na espessura — ideal para fabricação de dispositivos de alta potência.
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substrato de SiCDensidade de defeitos ultrabaixa
Densidade de microtubos < 0,1 cm⁻² e densidade de deslocamento no plano basal < 500 cm⁻², proporcionando rendimento do dispositivo > 99% e integridade cristalina superior.
- substrato de SiCCondutividade térmica excepcional
A condutividade térmica de até ~370 W/m·K facilita a remoção eficiente do calor, aumentando a confiabilidade do dispositivo e a densidade de potência.
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substrato de SiCAplicações de destino
MOSFETs de SiC, diodos Schottky, módulos de potência e dispositivos de RF para acionamentos de veículos elétricos, inversores solares, acionamentos industriais, sistemas de tração e outros mercados exigentes de eletrônica de potência.
Especificação do wafer de SiC tipo 4H-N de 6 polegadas | ||
| Propriedade | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
| Nota | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
| Diâmetro | 149,5 mm - 150,0 mm | 149,5 mm - 150,0 mm |
| Tipo poli | 4H | 4H |
| Grossura | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Orientação de wafer | Fora do eixo: 4,0° em direção a <1120> ± 0,5° | Fora do eixo: 4,0° em direção a <1120> ± 0,5° |
| Densidade do microtubo | ≤ 0,2 cm² | ≤ 15 cm² |
| Resistividade | 0,015 - 0,024 Ω·cm | 0,015 - 0,028 Ω·cm |
| Orientação plana primária | [10-10] ± 50° | [10-10] ± 50° |
| Comprimento plano primário | 475 mm ± 2,0 mm | 475 mm ± 2,0 mm |
| Exclusão de Borda | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV/TIV / Arco / Warp | ≤ 2,5 µm / ≤ 6 µm / ≤ 25 µm / ≤ 35 µm | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 40 µm / ≤ 60 µm |
| Rugosidade | Ra polonês ≤ 1 nm | Ra polonês ≤ 1 nm |
| CMP Ra | ≤ 0,2 nm | ≤ 0,5 nm |
| Fissuras nas bordas causadas por luz de alta intensidade | Comprimento cumulativo ≤ 20 mm comprimento único ≤ 2 mm | Comprimento cumulativo ≤ 20 mm comprimento único ≤ 2 mm |
| Placas Hexagonais por Luz de Alta Intensidade | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 0,1% |
| Áreas de politipia por luz de alta intensidade | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 3% |
| Inclusões de Carbono Visual | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 5% |
| Arranhões na superfície do silicone causados por luz de alta intensidade | Comprimento cumulativo ≤ 1 diâmetro de wafer | |
| Lascas de borda por luz de alta intensidade | Nenhum permitido ≥ 0,2 mm de largura e profundidade | 7 permitidos, ≤ 1 mm cada |
| Deslocamento de parafuso de rosca | < 500 cm³ | < 500 cm³ |
| Contaminação da superfície de silício por luz de alta intensidade | ||
| Embalagem | Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único | Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único |
Especificação do wafer de SiC tipo 4H-N de 8 polegadas | ||
| Propriedade | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
| Nota | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
| Diâmetro | 199,5 mm - 200,0 mm | 199,5 mm - 200,0 mm |
| Tipo poli | 4H | 4H |
| Grossura | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Orientação de wafer | 4,0° em direção a <110> ± 0,5° | 4,0° em direção a <110> ± 0,5° |
| Densidade do microtubo | ≤ 0,2 cm² | ≤ 5 cm² |
| Resistividade | 0,015 - 0,025 Ω·cm | 0,015 - 0,028 Ω·cm |
| Orientação Nobre | ||
| Exclusão de Borda | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV/TIV / Arco / Warp | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 35 µm / 70 µm | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 35 µm / 100 µm |
| Rugosidade | Ra polonês ≤ 1 nm | Ra polonês ≤ 1 nm |
| CMP Ra | ≤ 0,2 nm | ≤ 0,5 nm |
| Fissuras nas bordas causadas por luz de alta intensidade | Comprimento cumulativo ≤ 20 mm comprimento único ≤ 2 mm | Comprimento cumulativo ≤ 20 mm comprimento único ≤ 2 mm |
| Placas Hexagonais por Luz de Alta Intensidade | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 0,1% |
| Áreas de politipia por luz de alta intensidade | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 3% |
| Inclusões de Carbono Visual | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 5% |
| Arranhões na superfície do silicone causados por luz de alta intensidade | Comprimento cumulativo ≤ 1 diâmetro de wafer | |
| Lascas de borda por luz de alta intensidade | Nenhum permitido ≥ 0,2 mm de largura e profundidade | 7 permitidos, ≤ 1 mm cada |
| Deslocamento de parafuso de rosca | < 500 cm³ | < 500 cm³ |
| Contaminação da superfície de silício por luz de alta intensidade | ||
| Embalagem | Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único | Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único |
4H-SiC é um material de alto desempenho utilizado em eletrônica de potência, dispositivos de RF e aplicações de alta temperatura. O "4H" refere-se à estrutura cristalina, que é hexagonal, e o "N" indica um tipo de dopagem usado para otimizar o desempenho do material.
O4H-SiCtipo é comumente utilizado para:
Eletrônica de Potência:Usado em dispositivos como diodos, MOSFETs e IGBTs para sistemas de transmissão de veículos elétricos, máquinas industriais e sistemas de energia renovável.
Tecnologia 5G:Com a demanda do 5G por componentes de alta frequência e alta eficiência, a capacidade do SiC de lidar com altas tensões e operar em altas temperaturas o torna ideal para amplificadores de potência de estações base e dispositivos de RF.
Sistemas de Energia Solar:As excelentes propriedades de manuseio de energia do SiC são ideais para inversores e conversores fotovoltaicos (energia solar).
Veículos elétricos (VEs):O SiC é amplamente utilizado em motores de veículos elétricos para conversão de energia mais eficiente, menor geração de calor e maiores densidades de potência.
Propriedades e aplicação do substrato SiC 4H semi-isolante
Propriedades:
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Técnicas de controle de densidade sem microtubos: Garante a ausência de microtubos, melhorando a qualidade do substrato.
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Técnicas de controle monocristalino: Garante uma estrutura de cristal único para propriedades aprimoradas do material.
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Técnicas de controle de inclusões: Minimiza a presença de impurezas ou inclusões, garantindo um substrato puro.
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Técnicas de controle de resistividade: Permite o controle preciso da resistividade elétrica, o que é crucial para o desempenho do dispositivo.
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Técnicas de regulação e controle de impurezas: Regula e limita a introdução de impurezas para manter a integridade do substrato.
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Técnicas de controle da largura do passo do substrato: Oferece controle preciso sobre a largura do passo, garantindo consistência em todo o substrato
Especificação do substrato 4H-semi SiC de 6 polegadas | ||
| Propriedade | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
| Diâmetro (mm) | 145 mm - 150 mm | 145 mm - 150 mm |
| Tipo poli | 4H | 4H |
| Espessura (um) | 500 ± 15 | 500 ± 25 |
| Orientação de wafer | No eixo: ±0,0001° | No eixo: ±0,05° |
| Densidade do microtubo | ≤ 15 cm-2 | ≤ 15 cm-2 |
| Resistividade (Ωcm) | ≥ 10E3 | ≥ 10E3 |
| Orientação plana primária | (0-10)° ± 5,0° | (10-10)° ± 5,0° |
| Comprimento plano primário | Entalhe | Entalhe |
| Exclusão de Borda (mm) | ≤ 2,5 µm / ≤ 15 µm | ≤ 5,5 µm / ≤ 35 µm |
| LTV / Tigela / Warp | ≤ 3 µm | ≤ 3 µm |
| Rugosidade | Ra polonês ≤ 1,5 µm | Ra polonês ≤ 1,5 µm |
| Lascas de borda por luz de alta intensidade | ≤ 20 µm | ≤ 60 µm |
| Placas de aquecimento por luz de alta intensidade | Cumulativo ≤ 0,05% | Cumulativo ≤ 3% |
| Áreas de politipia por luz de alta intensidade | Inclusões visuais de carbono ≤ 0,05% | Cumulativo ≤ 3% |
| Arranhões na superfície do silicone causados por luz de alta intensidade | ≤ 0,05% | Cumulativo ≤ 4% |
| Lascas de borda por luz de alta intensidade (tamanho) | Não Permitido > 02 mm de Largura e Profundidade | Não Permitido > 02 mm de Largura e Profundidade |
| A dilatação do parafuso auxiliar | ≤ 500 µm | ≤ 500 µm |
| Contaminação da superfície de silício por luz de alta intensidade | ≤ 1 x 10^5 | ≤ 1 x 10^5 |
| Embalagem | Cassete multiwafer ou recipiente de wafer único | Cassete multiwafer ou recipiente de wafer único |
Especificação do substrato de SiC semi-isolante 4H de 4 polegadas
| Parâmetro | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
|---|---|---|
| Propriedades físicas | ||
| Diâmetro | 99,5 mm – 100,0 mm | 99,5 mm – 100,0 mm |
| Tipo poli | 4H | 4H |
| Grossura | 500 μm ± 15 μm | 500 μm ± 25 μm |
| Orientação de wafer | No eixo: <600h > 0,5° | No eixo: <000h > 0,5° |
| Propriedades elétricas | ||
| Densidade de microtubos (MPD) | ≤1 cm² | ≤15 cm² |
| Resistividade | ≥150 Ω·cm | ≥1,5 Ω·cm |
| Tolerâncias geométricas | ||
| Orientação plana primária | (0x10) ± 5,0° | (0x10) ± 5,0° |
| Comprimento plano primário | 52,5 mm ± 2,0 mm | 52,5 mm ± 2,0 mm |
| Comprimento plano secundário | 18,0 mm ± 2,0 mm | 18,0 mm ± 2,0 mm |
| Orientação plana secundária | 90° CW do plano Prime ± 5,0° (Si voltado para cima) | 90° CW do plano Prime ± 5,0° (Si voltado para cima) |
| Exclusão de Borda | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV / TTV / Arco / Urdidura | ≤2,5 μm / ≤5 μm / ≤15 μm / ≤30 μm | ≤10 μm / ≤15 μm / ≤25 μm / ≤40 μm |
| Qualidade da superfície | ||
| Rugosidade da superfície (polonês Ra) | ≤1 nm | ≤1 nm |
| Rugosidade da superfície (CMP Ra) | ≤0,2 nm | ≤0,2 nm |
| Fissuras nas bordas (luz de alta intensidade) | Não permitido | Comprimento cumulativo ≥10 mm, fissura única ≤2 mm |
| Defeitos em placas hexagonais | ≤0,05% de área cumulativa | ≤0,1% de área cumulativa |
| Áreas de Inclusão Polytype | Não permitido | ≤1% área cumulativa |
| Inclusões de Carbono Visual | ≤0,05% de área cumulativa | ≤1% área cumulativa |
| Arranhões na superfície do silicone | Não permitido | ≤1 diâmetro da bolacha comprimento cumulativo |
| Chips de Borda | Nenhum permitido (largura/profundidade ≥0,2 mm) | ≤5 chips (cada um ≤1 mm) |
| Contaminação da superfície de silício | Não especificado | Não especificado |
| Embalagem | ||
| Embalagem | Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único | Cassete multi-wafer ou |
Aplicativo:
OSubstratos semi-isolantes de SiC 4Hsão usados principalmente em dispositivos eletrônicos de alta potência e alta frequência, especialmente naCampo RF. Esses substratos são cruciais para várias aplicações, incluindosistemas de comunicação por microondas, radar de matriz faseada, edetectores elétricos sem fio. Sua alta condutividade térmica e excelentes características elétricas os tornam ideais para aplicações exigentes em eletrônica de potência e sistemas de comunicação.
Propriedades e aplicação do wafer SiC epi tipo 4H-N
Propriedades e aplicações do wafer Epi tipo SiC 4H-N
Propriedades do wafer Epi tipo SiC 4H-N:
Composição do material:
SiC (Carbeto de Silício): Conhecido por sua dureza excepcional, alta condutividade térmica e excelentes propriedades elétricas, o SiC é ideal para dispositivos eletrônicos de alto desempenho.
Politipo 4H-SiC:O politipo 4H-SiC é conhecido por sua alta eficiência e estabilidade em aplicações eletrônicas.
Doping tipo N: A dopagem do tipo N (dopada com nitrogênio) proporciona excelente mobilidade de elétrons, tornando o SiC adequado para aplicações de alta frequência e alta potência.
Alta condutividade térmica:
Os wafers de SiC têm condutividade térmica superior, normalmente variando de120–200 W/m·K, permitindo que eles gerenciem efetivamente o calor em dispositivos de alta potência, como transistores e diodos.
Ampla lacuna de banda:
Com uma lacuna de3,26 eVO 4H-SiC pode operar em tensões, frequências e temperaturas mais altas em comparação aos dispositivos tradicionais baseados em silício, tornando-o ideal para aplicações de alta eficiência e alto desempenho.
Propriedades elétricas:
A alta mobilidade de elétrons e a condutividade do SiC o tornam ideal paraeletrônica de potência, oferecendo altas velocidades de comutação e alta capacidade de manuseio de corrente e tensão, resultando em sistemas de gerenciamento de energia mais eficientes.
Resistência Mecânica e Química:
O SiC é um dos materiais mais duros, perdendo apenas para o diamante, e é altamente resistente à oxidação e corrosão, o que o torna durável em ambientes adversos.
Aplicações do wafer Epi do tipo SiC 4H-N:
Eletrônica de Potência:
Os wafers epi do tipo SiC 4H-N são amplamente utilizados emMOSFETs de potência, IGBTs, ediodosparaconversão de energiaem sistemas comoinversores solares, veículos elétricos, esistemas de armazenamento de energia, oferecendo melhor desempenho e eficiência energética.
Veículos elétricos (VEs):
In sistemas de propulsão de veículos elétricos, controladores de motor, eestações de carregamentoOs wafers de SiC ajudam a obter melhor eficiência da bateria, carregamento mais rápido e melhor desempenho energético geral devido à sua capacidade de lidar com alta potência e temperaturas.
Sistemas de Energia Renovável:
Inversores solares: Os wafers de SiC são usados emsistemas de energia solarpara converter energia CC de painéis solares em CA, aumentando a eficiência e o desempenho geral do sistema.
Turbinas eólicas: A tecnologia SiC é empregada emsistemas de controle de turbinas eólicas, otimizando a geração de energia e a eficiência de conversão.
Aeroespacial e Defesa:
Os wafers de SiC são ideais para uso emeletrônica aeroespacialeaplicações militares, incluindosistemas de radareeletrônica de satélite, onde alta resistência à radiação e estabilidade térmica são cruciais.
Aplicações de alta temperatura e alta frequência:
Os wafers de SiC se destacam emeletrônicos de alta temperatura, usado emmotores de aeronaves, nave espacial, esistemas de aquecimento industrial, pois mantêm o desempenho em condições de calor extremo. Além disso, sua ampla largura de banda permite o uso emaplicações de alta frequênciacomoDispositivos de RFecomunicações por microondas.
| Especificação axial epitáfio tipo N de 6 polegadas | |||
| Parâmetro | unidade | Z-MOS | |
| Tipo | Condutividade / Dopante | - | Tipo N / Nitrogênio |
| Camada de buffer | Espessura da camada de amortecimento | um | 1 |
| Tolerância da espessura da camada de amortecimento | % | ±20% | |
| Concentração da camada tampão | cm-3 | 1,00E+18 | |
| Tolerância de concentração da camada tampão | % | ±20% | |
| 1ª Camada Epi | Espessura da camada Epi | um | 11,5 |
| Uniformidade da espessura da camada Epi | % | ±4% | |
| Tolerância de espessura das camadas Epi ((Espec- Máx., Mín.)/Espec.) | % | ±5% | |
| Concentração da Camada Epi | cm-3 | 1E 15~ 1E 18 | |
| Tolerância de concentração da camada Epi | % | 6% | |
| Uniformidade de concentração da camada Epi (σ /significar) | % | ≤5% | |
| Uniformidade de concentração da camada Epi <(máx-mín)/(máx+mín> | % | ≤ 10% | |
| Forma de bolacha epitaixal | Arco | um | ≤±20 |
| URDIDURA | um | ≤30 | |
| TTV | um | ≤ 10 | |
| LTV | um | ≤2 | |
| Características Gerais | Comprimento dos arranhões | mm | ≤30 mm |
| Chips de Borda | - | NENHUM | |
| Definição de defeitos | ≥97% （Medido com 2*2， Defeitos fatais incluem: Defeitos incluem Micropipe / Poços grandes, Cenoura, Triangular | ||
| Contaminação por metais | átomos/cm² | d f f ll i ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca e Mn) | |
| Pacote | Especificações de embalagem | peças/caixa | cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único |
| Especificação epitaxial tipo N de 8 polegadas | |||
| Parâmetro | unidade | Z-MOS | |
| Tipo | Condutividade / Dopante | - | Tipo N / Nitrogênio |
| Camada de buffer | Espessura da camada de amortecimento | um | 1 |
| Tolerância da espessura da camada de amortecimento | % | ±20% | |
| Concentração da camada tampão | cm-3 | 1,00E+18 | |
| Tolerância de concentração da camada tampão | % | ±20% | |
| 1ª Camada Epi | Espessura média das camadas Epi | um | 8~12 |
| Uniformidade de espessura das camadas Epi (σ/média) | % | ≤2,0 | |
| Tolerância de espessura das camadas Epi ((Especificação - Máx., Mín.)/Especificação) | % | ±6 | |
| Dopagem média líquida de camadas Epi | cm-3 | 8E+15 ~2E+16 | |
| Uniformidade de dopagem líquida de camadas Epi (σ/média) | % | ≤5 | |
| Tolerância de doping líquida de camadas Epi ((Especificação - Máx., | % | ± 10,0 | |
| Forma de bolacha epitaixal | Mi )/S ) Urdidura | um | ≤50,0 |
| Arco | um | ± 30,0 | |
| TTV | um | ≤ 10,0 | |
| LTV | um | ≤4,0 (10 mm × 10 mm) | |
| Em geral Características | Arranhões | - | Comprimento cumulativo ≤ 1/2 diâmetro da bolacha |
| Chips de Borda | - | ≤2 chips, cada raio ≤1,5 mm | |
| Contaminação de metais superficiais | átomos/cm2 | ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca e Mn) | |
| Inspeção de Defeitos | % | ≥ 96,0 (Defeitos 2X2 incluem microtubos/grandes poços, Cenoura, Defeitos triangulares, Quedas, Linear/IGSF-s, BPD) | |
| Contaminação de metais superficiais | átomos/cm2 | ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca e Mn) | |
| Pacote | Especificações de embalagem | - | cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único |
Perguntas e respostas sobre wafers de SiC
P1: Quais são as principais vantagens de usar wafers de SiC em vez de wafers de silício tradicionais em eletrônica de potência?
A1:
Os wafers de SiC oferecem diversas vantagens importantes em relação aos wafers tradicionais de silício (Si) em eletrônica de potência, incluindo:
Maior eficiência: O SiC possui uma banda larga mais ampla (3,26 eV) em comparação ao silício (1,1 eV), permitindo que os dispositivos operem em tensões, frequências e temperaturas mais altas. Isso resulta em menor perda de potência e maior eficiência em sistemas de conversão de energia.
Alta condutividade térmica: A condutividade térmica do SiC é muito maior que a do silício, permitindo melhor dissipação de calor em aplicações de alta potência, o que melhora a confiabilidade e a vida útil dos dispositivos de energia.
Manuseio de alta tensão e corrente: Dispositivos de SiC podem lidar com níveis mais altos de tensão e corrente, tornando-os adequados para aplicações de alta potência, como veículos elétricos, sistemas de energia renovável e acionamentos de motores industriais.
Velocidade de comutação mais rápida: Os dispositivos SiC têm capacidades de comutação mais rápidas, o que contribui para a redução da perda de energia e do tamanho do sistema, tornando-os ideais para aplicações de alta frequência.
P2: Quais são as principais aplicações dos wafers de SiC na indústria automotiva?
A2:
Na indústria automotiva, os wafers de SiC são usados principalmente em:
Motorizações de veículos elétricos (VE): Componentes baseados em SiC comoinversoreseMOSFETs de potênciaMelhorar a eficiência e o desempenho dos sistemas de propulsão de veículos elétricos, permitindo velocidades de comutação mais rápidas e maior densidade energética. Isso resulta em maior vida útil da bateria e melhor desempenho geral do veículo.
Carregadores de bordo: Os dispositivos SiC ajudam a melhorar a eficiência dos sistemas de carregamento de bordo, permitindo tempos de carregamento mais rápidos e melhor gerenciamento térmico, o que é essencial para que os veículos elétricos suportem estações de carregamento de alta potência.
Sistemas de gerenciamento de bateria (BMS): A tecnologia SiC melhora a eficiência desistemas de gerenciamento de bateria, permitindo melhor regulação de voltagem, maior manuseio de energia e maior vida útil da bateria.
Conversores DC-DC: Os wafers de SiC são usados emConversores DC-DCpara converter energia CC de alta tensão em energia CC de baixa tensão de forma mais eficiente, o que é crucial em veículos elétricos para gerenciar a energia da bateria para vários componentes do veículo.
O desempenho superior do SiC em aplicações de alta tensão, alta temperatura e alta eficiência o torna essencial para a transição da indústria automotiva para a mobilidade elétrica.
Especificação do wafer de SiC tipo 4H-N de 6 polegadas | ||
| Propriedade | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
| Nota | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
| Diâmetro | 149,5 mm – 150,0 mm | 149,5 mm – 150,0 mm |
| Tipo poli | 4H | 4H |
| Grossura | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Orientação de wafer | Fora do eixo: 4,0° em direção a <1120> ± 0,5° | Fora do eixo: 4,0° em direção a <1120> ± 0,5° |
| Densidade do microtubo | ≤ 0,2 cm² | ≤ 15 cm² |
| Resistividade | 0,015 – 0,024 Ω·cm | 0,015 – 0,028 Ω·cm |
| Orientação plana primária | [10-10] ± 50° | [10-10] ± 50° |
| Comprimento plano primário | 475 mm ± 2,0 mm | 475 mm ± 2,0 mm |
| Exclusão de Borda | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV/TIV / Arco / Warp | ≤ 2,5 µm / ≤ 6 µm / ≤ 25 µm / ≤ 35 µm | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 40 µm / ≤ 60 µm |
| Rugosidade | Ra polonês ≤ 1 nm | Ra polonês ≤ 1 nm |
| CMP Ra | ≤ 0,2 nm | ≤ 0,5 nm |
| Fissuras nas bordas causadas por luz de alta intensidade | Comprimento cumulativo ≤ 20 mm comprimento único ≤ 2 mm | Comprimento cumulativo ≤ 20 mm comprimento único ≤ 2 mm |
| Placas Hexagonais por Luz de Alta Intensidade | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 0,1% |
| Áreas de politipia por luz de alta intensidade | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 3% |
| Inclusões de Carbono Visual | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 5% |
| Arranhões na superfície do silicone causados por luz de alta intensidade | Comprimento cumulativo ≤ 1 diâmetro de wafer | |
| Lascas de borda por luz de alta intensidade | Nenhum permitido ≥ 0,2 mm de largura e profundidade | 7 permitidos, ≤ 1 mm cada |
| Deslocamento de parafuso de rosca | < 500 cm³ | < 500 cm³ |
| Contaminação da superfície de silício por luz de alta intensidade | ||
| Embalagem | Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único | Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único |
Especificação do wafer de SiC tipo 4H-N de 8 polegadas | ||
| Propriedade | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
| Nota | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
| Diâmetro | 199,5 mm – 200,0 mm | 199,5 mm – 200,0 mm |
| Tipo poli | 4H | 4H |
| Grossura | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Orientação de wafer | 4,0° em direção a <110> ± 0,5° | 4,0° em direção a <110> ± 0,5° |
| Densidade do microtubo | ≤ 0,2 cm² | ≤ 5 cm² |
| Resistividade | 0,015 – 0,025 Ω·cm | 0,015 – 0,028 Ω·cm |
| Orientação Nobre | ||
| Exclusão de Borda | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV/TIV / Arco / Warp | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 35 µm / 70 µm | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 35 µm / 100 µm |
| Rugosidade | Ra polonês ≤ 1 nm | Ra polonês ≤ 1 nm |
| CMP Ra | ≤ 0,2 nm | ≤ 0,5 nm |
| Fissuras nas bordas causadas por luz de alta intensidade | Comprimento cumulativo ≤ 20 mm comprimento único ≤ 2 mm | Comprimento cumulativo ≤ 20 mm comprimento único ≤ 2 mm |
| Placas Hexagonais por Luz de Alta Intensidade | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 0,1% |
| Áreas de politipia por luz de alta intensidade | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 3% |
| Inclusões de Carbono Visual | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 5% |
| Arranhões na superfície do silicone causados por luz de alta intensidade | Comprimento cumulativo ≤ 1 diâmetro de wafer | |
| Lascas de borda por luz de alta intensidade | Nenhum permitido ≥ 0,2 mm de largura e profundidade | 7 permitidos, ≤ 1 mm cada |
| Deslocamento de parafuso de rosca | < 500 cm³ | < 500 cm³ |
| Contaminação da superfície de silício por luz de alta intensidade | ||
| Embalagem | Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único | Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único |
Especificação do substrato 4H-semi SiC de 6 polegadas | ||
| Propriedade | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
| Diâmetro (mm) | 145 mm – 150 mm | 145 mm – 150 mm |
| Tipo poli | 4H | 4H |
| Espessura (um) | 500 ± 15 | 500 ± 25 |
| Orientação de wafer | No eixo: ±0,0001° | No eixo: ±0,05° |
| Densidade do microtubo | ≤ 15 cm-2 | ≤ 15 cm-2 |
| Resistividade (Ωcm) | ≥ 10E3 | ≥ 10E3 |
| Orientação plana primária | (0-10)° ± 5,0° | (10-10)° ± 5,0° |
| Comprimento plano primário | Entalhe | Entalhe |
| Exclusão de Borda (mm) | ≤ 2,5 µm / ≤ 15 µm | ≤ 5,5 µm / ≤ 35 µm |
| LTV / Tigela / Warp | ≤ 3 µm | ≤ 3 µm |
| Rugosidade | Ra polonês ≤ 1,5 µm | Ra polonês ≤ 1,5 µm |
| Lascas de borda por luz de alta intensidade | ≤ 20 µm | ≤ 60 µm |
| Placas de aquecimento por luz de alta intensidade | Cumulativo ≤ 0,05% | Cumulativo ≤ 3% |
| Áreas de politipia por luz de alta intensidade | Inclusões visuais de carbono ≤ 0,05% | Cumulativo ≤ 3% |
| Arranhões na superfície do silicone causados por luz de alta intensidade | ≤ 0,05% | Cumulativo ≤ 4% |
| Lascas de borda por luz de alta intensidade (tamanho) | Não Permitido > 02 mm de Largura e Profundidade | Não Permitido > 02 mm de Largura e Profundidade |
| A dilatação do parafuso auxiliar | ≤ 500 µm | ≤ 500 µm |
| Contaminação da superfície de silício por luz de alta intensidade | ≤ 1 x 10^5 | ≤ 1 x 10^5 |
| Embalagem | Cassete multiwafer ou recipiente de wafer único | Cassete multiwafer ou recipiente de wafer único |
Especificação do substrato de SiC semi-isolante 4H de 4 polegadas
| Parâmetro | Grau de produção MPD zero (grau Z) | Grau fictício (grau D) |
|---|---|---|
| Propriedades físicas | ||
| Diâmetro | 99,5 mm – 100,0 mm | 99,5 mm – 100,0 mm |
| Tipo poli | 4H | 4H |
| Grossura | 500 μm ± 15 μm | 500 μm ± 25 μm |
| Orientação de wafer | No eixo: <600h > 0,5° | No eixo: <000h > 0,5° |
| Propriedades elétricas | ||
| Densidade de microtubos (MPD) | ≤1 cm² | ≤15 cm² |
| Resistividade | ≥150 Ω·cm | ≥1,5 Ω·cm |
| Tolerâncias geométricas | ||
| Orientação plana primária | (0×10) ± 5,0° | (0×10) ± 5,0° |
| Comprimento plano primário | 52,5 mm ± 2,0 mm | 52,5 mm ± 2,0 mm |
| Comprimento plano secundário | 18,0 mm ± 2,0 mm | 18,0 mm ± 2,0 mm |
| Orientação plana secundária | 90° CW do plano Prime ± 5,0° (Si voltado para cima) | 90° CW do plano Prime ± 5,0° (Si voltado para cima) |
| Exclusão de Borda | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV / TTV / Arco / Urdidura | ≤2,5 μm / ≤5 μm / ≤15 μm / ≤30 μm | ≤10 μm / ≤15 μm / ≤25 μm / ≤40 μm |
| Qualidade da superfície | ||
| Rugosidade da superfície (polonês Ra) | ≤1 nm | ≤1 nm |
| Rugosidade da superfície (CMP Ra) | ≤0,2 nm | ≤0,2 nm |
| Fissuras nas bordas (luz de alta intensidade) | Não permitido | Comprimento cumulativo ≥10 mm, fissura única ≤2 mm |
| Defeitos em placas hexagonais | ≤0,05% de área cumulativa | ≤0,1% de área cumulativa |
| Áreas de Inclusão Polytype | Não permitido | ≤1% área cumulativa |
| Inclusões de Carbono Visual | ≤0,05% de área cumulativa | ≤1% área cumulativa |
| Arranhões na superfície do silicone | Não permitido | ≤1 diâmetro da bolacha comprimento cumulativo |
| Chips de Borda | Nenhum permitido (largura/profundidade ≥0,2 mm) | ≤5 chips (cada um ≤1 mm) |
| Contaminação da superfície de silício | Não especificado | Não especificado |
| Embalagem | ||
| Embalagem | Cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único | Cassete multi-wafer ou |
| Especificação axial epitáfio tipo N de 6 polegadas | |||
| Parâmetro | unidade | Z-MOS | |
| Tipo | Condutividade / Dopante | - | Tipo N / Nitrogênio |
| Camada de buffer | Espessura da camada de amortecimento | um | 1 |
| Tolerância da espessura da camada de amortecimento | % | ±20% | |
| Concentração da camada tampão | cm-3 | 1,00E+18 | |
| Tolerância de concentração da camada tampão | % | ±20% | |
| 1ª Camada Epi | Espessura da camada Epi | um | 11,5 |
| Uniformidade da espessura da camada Epi | % | ±4% | |
| Tolerância de espessura das camadas Epi ((Espec- Máx., Mín.)/Espec.) | % | ±5% | |
| Concentração da Camada Epi | cm-3 | 1E 15~ 1E 18 | |
| Tolerância de concentração da camada Epi | % | 6% | |
| Uniformidade de concentração da camada Epi (σ /significar) | % | ≤5% | |
| Uniformidade de concentração da camada Epi <(máx-mín)/(máx+mín> | % | ≤ 10% | |
| Forma de bolacha epitaixal | Arco | um | ≤±20 |
| URDIDURA | um | ≤30 | |
| TTV | um | ≤ 10 | |
| LTV | um | ≤2 | |
| Características Gerais | Comprimento dos arranhões | mm | ≤30 mm |
| Chips de Borda | - | NENHUM | |
| Definição de defeitos | ≥97% （Medido com 2*2， Defeitos fatais incluem: Defeitos incluem Micropipe / Poços grandes, Cenoura, Triangular | ||
| Contaminação por metais | átomos/cm² | d f f ll i ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca e Mn) | |
| Pacote | Especificações de embalagem | peças/caixa | cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único |
| Especificação epitaxial tipo N de 8 polegadas | |||
| Parâmetro | unidade | Z-MOS | |
| Tipo | Condutividade / Dopante | - | Tipo N / Nitrogênio |
| Camada de buffer | Espessura da camada de amortecimento | um | 1 |
| Tolerância da espessura da camada de amortecimento | % | ±20% | |
| Concentração da camada tampão | cm-3 | 1,00E+18 | |
| Tolerância de concentração da camada tampão | % | ±20% | |
| 1ª Camada Epi | Espessura média das camadas Epi | um | 8~12 |
| Uniformidade de espessura das camadas Epi (σ/média) | % | ≤2,0 | |
| Tolerância de espessura das camadas Epi ((Especificação - Máx., Mín.)/Especificação) | % | ±6 | |
| Dopagem média líquida de camadas Epi | cm-3 | 8E+15 ~2E+16 | |
| Uniformidade de dopagem líquida de camadas Epi (σ/média) | % | ≤5 | |
| Tolerância de doping líquida de camadas Epi ((Especificação - Máx., | % | ± 10,0 | |
| Forma de bolacha epitaixal | Mi )/S ) Urdidura | um | ≤50,0 |
| Arco | um | ± 30,0 | |
| TTV | um | ≤ 10,0 | |
| LTV | um | ≤4,0 (10 mm × 10 mm) | |
| Em geral Características | Arranhões | - | Comprimento cumulativo ≤ 1/2 diâmetro da bolacha |
| Chips de Borda | - | ≤2 chips, cada raio ≤1,5 mm | |
| Contaminação de metais superficiais | átomos/cm2 | ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca e Mn) | |
| Inspeção de Defeitos | % | ≥ 96,0 (Defeitos 2X2 incluem microtubos/grandes poços, Cenoura, Defeitos triangulares, Quedas, Linear/IGSF-s, BPD) | |
| Contaminação de metais superficiais | átomos/cm2 | ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca e Mn) | |
| Pacote | Especificações de embalagem | - | cassete multi-wafer ou recipiente de wafer único |
P1: Quais são as principais vantagens de usar wafers de SiC em vez de wafers de silício tradicionais em eletrônica de potência?
A1:
Os wafers de SiC oferecem diversas vantagens importantes em relação aos wafers tradicionais de silício (Si) em eletrônica de potência, incluindo:
Maior eficiência: O SiC possui uma banda larga mais ampla (3,26 eV) em comparação ao silício (1,1 eV), permitindo que os dispositivos operem em tensões, frequências e temperaturas mais altas. Isso resulta em menor perda de potência e maior eficiência em sistemas de conversão de energia.
Alta condutividade térmica: A condutividade térmica do SiC é muito maior que a do silício, permitindo melhor dissipação de calor em aplicações de alta potência, o que melhora a confiabilidade e a vida útil dos dispositivos de energia.
Manuseio de alta tensão e corrente: Dispositivos de SiC podem lidar com níveis mais altos de tensão e corrente, tornando-os adequados para aplicações de alta potência, como veículos elétricos, sistemas de energia renovável e acionamentos de motores industriais.
Velocidade de comutação mais rápida: Os dispositivos SiC têm capacidades de comutação mais rápidas, o que contribui para a redução da perda de energia e do tamanho do sistema, tornando-os ideais para aplicações de alta frequência.
P2: Quais são as principais aplicações dos wafers de SiC na indústria automotiva?
A2:
Na indústria automotiva, os wafers de SiC são usados principalmente em:
Motorizações de veículos elétricos (VE): Componentes baseados em SiC comoinversoreseMOSFETs de potênciaMelhorar a eficiência e o desempenho dos sistemas de propulsão de veículos elétricos, permitindo velocidades de comutação mais rápidas e maior densidade energética. Isso resulta em maior vida útil da bateria e melhor desempenho geral do veículo.
Carregadores de bordo: Os dispositivos SiC ajudam a melhorar a eficiência dos sistemas de carregamento de bordo, permitindo tempos de carregamento mais rápidos e melhor gerenciamento térmico, o que é essencial para que os veículos elétricos suportem estações de carregamento de alta potência.
Sistemas de gerenciamento de bateria (BMS): A tecnologia SiC melhora a eficiência desistemas de gerenciamento de bateria, permitindo melhor regulação de voltagem, maior manuseio de energia e maior vida útil da bateria.
Conversores DC-DC: Os wafers de SiC são usados emConversores DC-DCpara converter energia CC de alta tensão em energia CC de baixa tensão de forma mais eficiente, o que é crucial em veículos elétricos para gerenciar a energia da bateria para vários componentes do veículo.
O desempenho superior do SiC em aplicações de alta tensão, alta temperatura e alta eficiência o torna essencial para a transição da indústria automotiva para a mobilidade elétrica.
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