Tilpassede SiC-frøkrystallsubstrater av typen 205/203/208 4H-N for optisk kommunikasjon
Tekniske parametere
Silisiumkarbidfrøskive | |
Polytype | 4H |
Feil på overflateorientering | 4° mot <11-20> ± 0,5º |
Resistivitet | tilpasning |
Diameter | 205 ± 0,5 mm |
Tykkelse | 600 ± 50 μm |
Ruhet | CMP, Ra≤0,2 nm |
Mikrorørtetthet | ≤1 stk/cm² |
Riper | ≤5, Total lengde ≤2 * Diameter |
Kantflis/innrykk | Ingen |
Lasermerking foran | Ingen |
Riper | ≤2, Total lengde ≤ Diameter |
Kantflis/innrykk | Ingen |
Polytypeområder | Ingen |
Lasermerking bak | 1 mm (fra øvre kant) |
Kant | Avfasing |
Emballasje | Multi-wafer-kassett |
Viktige egenskaper
1. Krystallstruktur og elektrisk ytelse
· Krystallografisk stabilitet: 100 % 4H-SiC polytypedominans, null multikrystallinske inneslutninger (f.eks. 6H/15R), med XRD-vippekurve i full bredde ved halvmaksimum (FWHM) ≤32,7 buesekunder.
· Høy bærermobilitet: Elektronmobilitet på 5400 cm²/V·s (4H-SiC) og hullmobilitet på 380 cm²/V·s, noe som muliggjør design av høyfrekvente enheter.
· Strålingshardhet: Tåler 1 MeV nøytronbestråling med en fortrengningsskadeterskel på 1×10¹⁵ n/cm², ideell for luftfart og kjernekraft.
2. Termiske og mekaniske egenskaper
· Eksepsjonell varmeledningsevne: 4,9 W/cm·K (4H-SiC), tre ganger så mye som silisium, og støtter drift over 200 °C.
· Lav termisk ekspansjonskoeffisient: CTE på 4,0 × 10⁻⁶/K (25–1000 °C), noe som sikrer kompatibilitet med silisiumbasert emballasje og minimerer termisk stress.
3. Feilkontroll og presisjon i prosessering
· Mikrorørtetthet: <0,3 cm⁻² (8-tommers wafere), dislokasjonstetthet <1000 cm⁻² (verifisert via KOH-etsing).
· Overflatekvalitet: CMP-polert til Ra <0,2 nm, oppfyller EUV-litografikravene for flathet.
Viktige applikasjoner
Domene | Applikasjonsscenarier | Tekniske fordeler |
Optisk kommunikasjon | 100G/400G lasere, hybridmoduler for silisiumfotonikk | InP-frøsubstrater muliggjør direkte båndgap (1,34 eV) og Si-basert heteroepitaksi, noe som reduserer optisk koblingstap. |
Nye energikjøretøy | 800V høyspenningsomformere, innebygde ladere (OBC) | 4H-SiC-substrater tåler >1200 V, noe som reduserer ledningstap med 50 % og systemvolumet med 40 %. |
5G-kommunikasjon | Millimeterbølge-RF-enheter (PA/LNA), basestasjonseffektforsterkere | Halvisolerende SiC-substrater (resistivitet >10⁵ Ω·cm) muliggjør passiv integrasjon ved høy frekvens (60 GHz+). |
Industriutstyr | Høytemperatursensorer, strømtransformatorer, kjernereaktormonitorer | InSb-frøsubstrater (0,17 eV båndgap) leverer magnetisk følsomhet på opptil 300 % ved 10 T. |
Viktige fordeler
SiC (silisiumkarbid)-krystallsubstrater leverer enestående ytelse med 4,9 W/cm·K varmeledningsevne, 2–4 MV/cm gjennombruddsfeltstyrke og 3,2 eV bredt båndgap, noe som muliggjør applikasjoner med høy effekt, høy frekvens og høy temperatur. Med null mikrorørstetthet og <1000 cm⁻² dislokasjonstetthet sikrer disse substratene pålitelighet under ekstreme forhold. Deres kjemiske inertitet og CVD-kompatible overflater (Ra <0,2 nm) støtter avansert heteroepitaksial vekst (f.eks. SiC-på-Si) for optoelektronikk og elbilsystemer.
XKH-tjenester:
1. Tilpasset produksjon
· Fleksible waferformater: 2–12-tommers wafere med sirkulære, rektangulære eller spesialformede kutt (±0,01 mm toleranse).
· Dopingkontroll: Presis doping av nitrogen (N) og aluminium (Al) via CVD, som oppnår resistivitetsområder fra 10⁻³ til 10⁶ Ω·cm.
2. Avanserte prosessteknologier
· Heteroepitaksi: SiC-på-Si (kompatibel med 8-tommers silisiumledninger) og SiC-på-diamant (varmeledningsevne >2000 W/m·K).
· Defektreduksjon: Hydrogenetsing og gløding for å redusere mikrorør-/tetthetsdefekter, noe som forbedrer waferutbyttet til >95 %.
3. Kvalitetsstyringssystemer
· End-to-End-testing: Ramanspektroskopi (polytypeverifisering), XRD (krystallinitet) og SEM (defektanalyse).
· Sertifiseringer: Samsvarer med AEC-Q101 (bil), JEDEC (JEDEC-033) og MIL-PRF-38534 (militærkvalitet).
4. Global forsyningskjedestøtte
· Produksjonskapasitet: Månedlig produksjon >10 000 wafere (60 % 8-tommer), med 48-timers nødlevering.
· Logistikknettverk: Dekning i Europa, Nord-Amerika og Asia-Stillehavsområdet via fly-/sjøfrakt med temperaturkontrollert emballasje.
5. Teknisk samutvikling
· Felles FoU-laboratorier: Samarbeide om optimalisering av pakningsopplegg for SiC-kraftmoduler (f.eks. integrering av DBC-substrat).
· IP-lisensiering: Tilby lisensiering av GaN-på-SiC RF epitaksial vekstteknologi for å redusere kundenes FoU-kostnader.
Sammendrag
SiC (silisiumkarbid)-krystallsubstrater, som et strategisk materiale, omformer globale industrikjeder gjennom gjennombrudd innen krystallvekst, defektkontroll og heterogen integrasjon. Ved kontinuerlig å forbedre reduksjon av waferdefekter, skalere 8-tommers produksjon og utvide heteroepitaksiale plattformer (f.eks. SiC-on-Diamond), leverer XKH svært pålitelige og kostnadseffektive løsninger for optoelektronikk, ny energi og avansert produksjon. Vår forpliktelse til innovasjon sikrer at kundene er ledende innen karbonnøytralitet og intelligente systemer, og driver den neste æraen av halvlederøkosystemer med bredt båndgap.


