6-tommers ledende enkeltkrystall SiC på polykrystallinsk SiC-komposittsubstrat Diameter 150 mm P-type N-type

Kort beskrivelse:

Det 6-tommers ledende monokrystallinske SiC-substratet på polykrystallinsk SiC-kompositt representerer en innovativ silisiumkarbid (SiC)-materialeløsning designet for elektroniske enheter med høy effekt, høy temperatur og høyfrekvens. Dette substratet har et aktivt enkeltkrystallinsk SiC-lag bundet til en polykrystallinsk SiC-base gjennom spesialiserte prosesser, og kombinerer de overlegne elektriske egenskapene til monokrystallinsk SiC med kostnadsfordelene til polykrystallinsk SiC.
Sammenlignet med konvensjonelle helmonokrystallinske SiC-substrater, opprettholder det 6-tommers ledende monokrystallinske SiC-et på polykrystallinsk SiC-komposittsubstratet høy elektronmobilitet og høyspenningsmotstand, samtidig som det reduserer produksjonskostnadene betydelig. Waferstørrelsen på 6-tommers (150 mm) sikrer kompatibilitet med eksisterende halvlederproduksjonslinjer, noe som muliggjør skalerbar produksjon. I tillegg tillater den ledende designen direkte bruk i fabrikasjon av kraftenheter (f.eks. MOSFET-er, dioder), noe som eliminerer behovet for ytterligere dopingprosesser og forenkler produksjonsarbeidsflyter.

Send e-post til oss

Produktdetaljer

Produktetiketter

Tekniske parametere

Størrelse:	6 tomme
Diameter:	150 mm
Tykkelse:	400–500 μm
Parametere for monokrystallinsk SiC-film
Polytype:	4H-SiC eller 6H-SiC
Dopingkonsentrasjon:	1×10¹⁴–1×10¹⁸ cm⁻³
Tykkelse:	5–20 μm
Arkmotstand:	10–1000 Ω/kvadrat
Elektronmobilitet:	800–1200 cm²/V
Hullmobilitet:	100–300 cm²/V
Parametere for polykrystallinsk SiC-bufferlag
Tykkelse:	50–300 μm
Termisk konduktivitet:	150–300 W/m²K
Parametere for monokrystallinsk SiC-substrat
Polytype:	4H-SiC eller 6H-SiC
Dopingkonsentrasjon:	1×10¹⁴–1×10¹⁸ cm⁻³
Tykkelse:	300–500 μm
Kornstørrelse:	> 1 mm
Overflateruhet:	< 0,3 mm RMS
Mekaniske og elektriske egenskaper
Hardhet:	9–10 måneder
Trykkfasthet:	3–4 GPa
Strekkfasthet:	0,3–0,5 GPa
Styrke for nedbrytningsfelt:	> 2 MV/cm
Total dosetoleranse:	> 10 Mrad
Motstand mot enkelthendelseseffekt:	> 100 MeV·cm²/mg
Termisk konduktivitet:	150–380 W/m²K
Driftstemperaturområde:	-55 til 600 °C

Viktige egenskaper

Det 6-tommers ledende monokrystallinske SiC-materialet på polykrystallinsk SiC-komposittsubstrat tilbyr en unik balanse mellom materialstruktur og ytelse, noe som gjør det egnet for krevende industrielle miljøer:

1. Kostnadseffektivitet: Den polykrystallinske SiC-basen reduserer kostnadene betydelig sammenlignet med helmonokrystallinsk SiC, mens det monokrystallinske SiC-aktive laget sikrer ytelse i enhetsklasse, ideelt for kostnadssensitive applikasjoner.

2. Eksepsjonelle elektriske egenskaper: Det monokrystallinske SiC-laget viser høy bærermobilitet (>500 cm²/V·s) og lav defekttetthet, noe som støtter drift av høyfrekvente og høyeffektsenheter.

3. Høytemperaturstabilitet: SiCs iboende høytemperaturmotstand (>600 °C) sikrer at komposittsubstratet forblir stabilt under ekstreme forhold, noe som gjør det egnet for elektriske kjøretøy og industrielle motorapplikasjoner.

4,6-tommers standardisert skivestørrelse: Sammenlignet med tradisjonelle 4-tommers SiC-substrater øker 6-tommersformatet brikkeutbyttet med over 30 %, noe som reduserer kostnadene per enhet.

5. Ledende design: Forhåndsdopede N-type eller P-type lag minimerer ionimplantasjonstrinn i enhetsproduksjon, noe som forbedrer produksjonseffektiviteten og utbyttet.

6. Overlegen varmehåndtering: Den polykrystallinske SiC-basens varmeledningsevne (~120 W/m·K) nærmer seg den til monokrystallinsk SiC, noe som effektivt håndterer utfordringer med varmespredning i høyeffektsenheter.

Disse egenskapene posisjonerer det 6-tommers ledende monokrystallinske SiC-materialet på polykrystallinsk SiC-komposittsubstrat som en konkurransedyktig løsning for industrier som fornybar energi, jernbanetransport og luftfart.

Primære applikasjoner

Det 6-tommers ledende monokrystallinske SiC på polykrystallinsk SiC-komposittsubstrat har blitt brukt med suksess i flere felt med høy etterspørsel:
1. Drivlinjer for elektriske kjøretøy: Brukes i høyspennings SiC MOSFET-er og dioder for å forbedre invertereffektiviteten og forlenge batteriets rekkevidde (f.eks. Tesla, BYD-modeller).

2. Industrielle motordrifter: Muliggjør kraftmoduler med høy temperatur og høy koblingsfrekvens, noe som reduserer energiforbruket i tunge maskiner og vindturbiner.

3. Fotovoltaiske omformere: SiC-enheter forbedrer solkonverteringseffektiviteten (>99 %), mens komposittsubstratet reduserer systemkostnadene ytterligere.

4. Jernbanetransport: Brukes i trekkraftomformere for høyhastighetstog og t-banesystemer, og tilbyr høyspenningsmotstand (> 1700 V) og kompakte formfaktorer.

5. Luftfart: Ideell for satellittkraftsystemer og kontrollkretser for flymotorer, i stand til å motstå ekstreme temperaturer og stråling.

I praktisk fabrikasjon er det 6-tommers ledende monokrystallinske SiC-et på polykrystallinsk SiC-komposittsubstratet fullt kompatibelt med standard SiC-enhetsprosesser (f.eks. litografi, etsning), og krever ingen ytterligere kapitalinvestering.

XKH-tjenester

XKH tilbyr omfattende støtte for 6-tommers ledende monokrystallinsk SiC på polykrystallinsk SiC-komposittsubstrat, fra forskning og utvikling til masseproduksjon:

1. Tilpasning: Justerbar monokrystallinsk lagtykkelse (5–100 μm), dopingkonsentrasjon (1e15–1e19 cm⁻³) og krystallorientering (4H/6H-SiC) for å møte ulike enhetskrav.

2. Waferprosessering: Bulkforsyning av 6-tommers substrater med baksidetynning og metalliseringstjenester for plug-and-play-integrasjon.

3. Teknisk validering: Inkluderer XRD-krystallinitetsanalyse, Hall-effekttesting og måling av termisk motstand for å fremskynde materialkvalifisering.

4. Rask prototyping: 2- til 4-tommers prøver (samme prosess) for forskningsinstitusjoner for å akselerere utviklingssykluser.

5. Feilanalyse og optimalisering: Løsninger på materialnivå for prosesseringsutfordringer (f.eks. defekter i epitaksiale lag).

Vårt oppdrag er å etablere 6-tommers ledende monokrystallinsk SiC på polykrystallinsk SiC-komposittsubstrat som den foretrukne kostnadseffektive løsningen for SiC-kraftelektronikk, og tilby komplett støtte fra prototyping til volumproduksjon.

Konklusjon

Det 6-tommers ledende monokrystallinske SiC-substratet på polykrystallinsk SiC-kompositt oppnår en banebrytende balanse mellom ytelse og kostnad gjennom sin innovative mono/polykrystallinske hybridstruktur. Etter hvert som elbiler sprer seg og Industri 4.0 utvikler seg, gir dette substratet et pålitelig materialgrunnlag for neste generasjons kraftelektronikk. XKH ønsker samarbeid velkommen for å utforske potensialet til SiC-teknologi ytterligere.