Vezetőképes és félig szigetelt szilícium-karbid hordozó alkalmazások

1. oldal

A szilícium-karbid hordozó félszigetelő és vezető típusúra oszlik. Jelenleg a félszigetelt szilícium-karbid hordozó termékek fő specifikációja 4 hüvelyk. A vezetőképes szilícium-karbid piacon a jelenlegi fő szubsztrát termék specifikációja 6 hüvelyk.

Az RF területen történő további alkalmazások miatt a félszigetelt SiC szubsztrátok és az epitaxiális anyagok az Egyesült Államok Kereskedelmi Minisztériumának exportellenőrzése alá tartoznak. A félszigetelt SiC szubsztrátként az előnyben részesített anyag a GaN heteroepitaxiához, és fontos alkalmazási lehetőségekkel rendelkezik a mikrohullámú területen. A zafír 14%-os és a Si 16,9%-os kristályeltéréséhez képest a SiC és GaN anyagok kristályeltérése mindössze 3,4%. A SiC ultramagas hővezető képességével párosulva az általa előállított nagy energiahatékonyságú LED és GaN nagyfrekvenciás és nagy teljesítményű mikrohullámú eszközök nagy előnyökkel rendelkeznek a radarokban, a nagy teljesítményű mikrohullámú berendezésekben és az 5G kommunikációs rendszerekben.

A félig szigetelt SiC szubsztrátok kutatása és fejlesztése mindig is a SiC egykristályos szubsztrátok kutatásának és fejlesztésének középpontjában állt. A félig szigetelt SiC anyagok termesztésének két fő nehézsége van:

1) Csökkentse a grafittégely, a hőszigetelő adszorpció és a porban lévő dopping által bevezetett N-donor szennyeződéseket;

2) A kristály minőségének és elektromos tulajdonságainak biztosítása mellett egy mélyrétegű központot vezetnek be, amely elektromos aktivitással kompenzálja a maradék sekélyrétegű szennyeződéseket.

Jelenleg a félig szigetelt SiC gyártási kapacitással rendelkező gyártók főként a SICC Co, a Semisic Crystal Co, a Tanke Blue Co és a Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.

2. oldal

A vezetőképes SiC kristályt nitrogén befecskendezésével érik el a növekvő légkörbe. A vezetőképes szilícium-karbid hordozót főként nagyfeszültségű, nagyáramú, magas hőmérsékletű, nagyfrekvenciás, alacsony veszteségű és egyéb egyedi előnyökkel rendelkező szilícium-karbid teljesítményeszközök gyártásában használják, ami jelentősen javítja a szilícium alapú teljesítményeszközök energiaátalakítási hatékonyságát, és jelentős és messzemenő hatással van a hatékony energiaátalakítás területére. A fő alkalmazási területek az elektromos járművek/töltőoszlopok, a fotovoltaikus új energia, a vasúti közlekedés, az intelligens hálózatok stb. Mivel a vezetőképes termékek után elsősorban elektromos járművekben, fotovoltaikus és egyéb területeken használt teljesítményeszközök állnak rendelkezésre, az alkalmazási lehetőségek szélesebbek, és a gyártók is nagyobb számban vannak jelen.

3. oldal

Szilícium-karbid kristálytípus: A legjobb 4H kristályos szilícium-karbid tipikus szerkezete két kategóriába sorolható: az egyik a szfalerit szerkezetű köbös szilícium-karbid kristálytípus, amelyet 3C-SiC-nek vagy β-SiC-nek neveznek, a másik pedig a nagy periódusú szerkezet hatszögletű vagy gyémánt szerkezete, amely a 6H-SiC, 4H-sic, 15R-SiC stb. jellemzője, amelyeket együttesen α-SiC-nek neveznek. A 3C-SiC előnye a nagy ellenállás a gyártóeszközökben. A Si és SiC rácsállandók és hőtágulási együtthatók közötti nagy eltérés azonban nagyszámú hibához vezethet a 3C-SiC epitaxiális rétegében. A 4H-SiC nagy potenciállal rendelkezik a MOSFET-ek gyártásában, mivel kristálynövekedési és epitaxiális rétegnövekedési folyamatai kiválóbbak, és az elektronmobilitás tekintetében a 4H-SiC magasabb, mint a 3C-SiC és a 6H-SiC, így jobb mikrohullámú jellemzőket biztosít a 4H-SiC MOSFET-ek számára.

Jogsértés esetén vegye fel a kapcsolatot a törléssel.


Közzététel ideje: 2024. július 16.