6-palčni prevodni monokristalni SiC na polikristalnem kompozitnem substratu SiC Premer 150 mm Tip P Tip N
Tehnični parametri
Velikost: | 6 palec |
Premer: | 150 mm |
Debelina: | 400–500 μm |
Parametri monokristalnega SiC filma | |
Politip: | 4H-SiC ali 6H-SiC |
Koncentracija dopinga: | 1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³ |
Debelina: | 5–20 μm |
Odpornost plošče: | 10–1000 Ω/m² |
Mobilnost elektronov: | 800–1200 cm²/Vs |
Mobilnost lukenj: | 100–300 cm²/Vs |
Parametri polikristalnega SiC vmesnega sloja | |
Debelina: | 50–300 μm |
Toplotna prevodnost: | 150–300 W/m·K |
Parametri monokristalnega SiC substrata | |
Politip: | 4H-SiC ali 6H-SiC |
Koncentracija dopinga: | 1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³ |
Debelina: | 300–500 μm |
Velikost zrn: | > 1 mm |
Hrapavost površine: | < 0,3 mm RMS |
Mehanske in električne lastnosti | |
Trdota: | 9–10 Mohsovih stopenj |
Tlačna trdnost: | 3–4 GPa |
Natezna trdnost: | 0,3–0,5 GPa |
Moč razčlenitvenega polja: | > 2 MV/cm |
Skupna toleranca odmerka: | > 10 Mrad |
Odpornost na učinek enega samega dogodka: | > 100 MeV·cm²/mg |
Toplotna prevodnost: | 150–380 W/m·K |
Delovno temperaturno območje: | -55 do 600 °C |
Ključne značilnosti
6-palčni prevodni monokristalni SiC na polikristalnem kompozitnem substratu SiC ponuja edinstveno ravnovesje med strukturo materiala in zmogljivostjo, zaradi česar je primeren za zahtevna industrijska okolja:
1. Stroškovna učinkovitost: Polikristalna osnova SiC bistveno zmanjša stroške v primerjavi s popolnoma monokristalnim SiC, medtem ko aktivna plast monokristalnega SiC zagotavlja delovanje na ravni naprave, idealno za cenovno občutljive aplikacije.
2. Izjemne električne lastnosti: Monokristalna plast SiC kaže visoko mobilnost nosilcev (> 500 cm²/V·s) in nizko gostoto napak, kar podpira delovanje visokofrekvenčnih in visokoenergijskih naprav.
3. Visokotemperaturna stabilnost: Zaradi visoke temperaturne odpornosti SiC (> 600 °C) kompozitni substrat ostane stabilen tudi v ekstremnih pogojih, zaradi česar je primeren za uporabo v električnih vozilih in industrijskih motorjih.
4,6-palčna standardizirana velikost rezine: V primerjavi s tradicionalnimi 4-palčnimi SiC substrati 6-palčni format poveča izkoristek čipa za več kot 30 %, kar zmanjša stroške naprave na enoto.
5. Prevodna zasnova: Predhodno dopirane plasti tipa N ali tipa P zmanjšujejo korake implantacije ionov pri izdelavi naprav, kar izboljšuje učinkovitost proizvodnje in izkoristek.
6. Vrhunsko toplotno upravljanje: Toplotna prevodnost polikristalne osnove SiC (~120 W/m·K) se približuje toplotni prevodnosti monokristalnega SiC, kar učinkovito rešuje izzive odvajanja toplote v napravah z visoko močjo.
Zaradi teh lastnosti je 6-palčni prevodni monokristalni SiC na polikristalnem kompozitnem substratu SiC konkurenčna rešitev za panoge, kot so obnovljivi viri energije, železniški promet in vesoljska industrija.
Primarne aplikacije
6-palčni prevodni monokristalni kompozitni substrat SiC na polikristalnem SiC je bil uspešno uporabljen na več področjih z velikim povpraševanjem:
1. Pogonski sklopi za električna vozila: Uporabljajo se v visokonapetostnih SiC MOSFET-ih in diodah za izboljšanje učinkovitosti pretvornika in podaljšanje dosega baterije (npr. modeli Tesla, BYD).
2. Industrijski motorni pogoni: Omogočajo visokotemperaturne, visokofrekvenčne napajalne module, kar zmanjšuje porabo energije v težkih strojih in vetrnih turbinah.
3. Fotovoltaični razsmerniki: SiC naprave izboljšajo učinkovitost sončne pretvorbe (> 99 %), medtem ko kompozitni substrat dodatno zmanjša stroške sistema.
4. Železniški promet: Uporablja se v vlečnih pretvornikih za hitre železniške in podzemne sisteme, saj ponuja visokonapetostno odpornost (> 1700 V) in kompaktne oblike.
5. Letalstvo: Idealno za satelitske energetske sisteme in krmilne tokokroge letalskih motorjev, odporno na ekstremne temperature in sevanje.
V praktični izdelavi je 6-palčni prevodni monokristalni SiC na polikristalnem kompozitnem substratu SiC popolnoma združljiv s standardnimi postopki za SiC naprave (npr. litografija, jedkanje) in ne zahteva dodatnih kapitalskih naložb.
Storitve XKH
XKH nudi celovito podporo za 6-palčni prevodni monokristalni SiC na polikristalnem kompozitnem substratu SiC, ki zajema vse od raziskav in razvoja do množične proizvodnje:
1. Prilagoditev: Nastavljiva debelina monokristalne plasti (5–100 μm), koncentracija dopiranja (1e15–1e19 cm⁻³) in orientacija kristalov (4H/6H-SiC) za izpolnjevanje različnih zahtev naprav.
2. Obdelava rezin: Dobava 15-centimetrskih substratov v razsutem stanju s storitvami redčenja hrbtne strani in metalizacije za integracijo »plug-and-play«.
3. Tehnična validacija: Vključuje analizo kristaliničnosti XRD, testiranje Hallovega efekta in meritve toplotne upornosti za pospešitev kvalifikacije materiala.
4. Hitra izdelava prototipov: vzorci velikosti od 2 do 4 palcev (enak postopek) za raziskovalne ustanove za pospešitev razvojnih ciklov.
5. Analiza in optimizacija napak: Rešitve na ravni materiala za izzive obdelave (npr. napake epitaksialne plasti).
Naše poslanstvo je uveljaviti 6-palčni prevodni monokristalni SiC na polikristalnem kompozitnem substratu SiC kot prednostno rešitev za stroškovno učinkovito elektroniko SiC, ki ponuja celovito podporo od izdelave prototipov do množične proizvodnje.
Zaključek
6-palčni prevodni monokristalni kompozitni substrat SiC na polikristalnem SiC dosega prebojno ravnovesje med zmogljivostjo in stroški s svojo inovativno mono/polikristalno hibridno strukturo. Z naraščajočo popularnostjo električnih vozil in napredkom Industrije 4.0 ta substrat zagotavlja zanesljivo materialno osnovo za energetsko elektroniko naslednje generacije. XKH pozdravlja sodelovanje pri nadaljnjem raziskovanju potenciala tehnologije SiC.

