SiC-wafere er halvledere laget av silisiumkarbid. Dette materialet ble utviklet i 1893 og er ideelt for en rekke bruksområder. Spesielt egnet for Schottky-dioder, Schottky-dioder med koblingsbarrierer, brytere og felteffekttransistorer av metalloksid-halvledertypen. På grunn av sin høye hardhet er det et utmerket valg for kraftelektroniske komponenter.
For tiden finnes det to hovedtyper SiC-wafere. Den første er en polert wafer, som er en enkelt silisiumkarbidwafer. Den er laget av SiC-krystaller med høy renhet og kan være 100 mm eller 150 mm i diameter. Den brukes i høyeffekts elektroniske enheter. Den andre typen er epitaksial krystallsilisiumkarbidwafer. Denne typen wafer lages ved å legge til et enkelt lag med silisiumkarbidkrystaller på overflaten. Denne metoden krever presis kontroll av materialets tykkelse og er kjent som N-type epitaksi.
Den neste typen er beta-silisiumkarbid. Beta-SiC produseres ved temperaturer over 1700 grader Celsius. Alfakarbider er de vanligste og har en sekskantet krystallstruktur som ligner på wurtzitt. Betaformen ligner på diamant og brukes i noen applikasjoner. Det har alltid vært førstevalget for halvfabrikata for elektriske kjøretøy. Flere tredjepartsleverandører av silisiumkarbidskiver jobber for tiden med dette nye materialet.
ZMSH SiC-wafere er svært populære halvledermaterialer. Det er et halvledermateriale av høy kvalitet som er godt egnet for mange bruksområder. ZMSH silisiumkarbidwafere er et svært nyttig materiale for en rekke elektroniske enheter. ZMSH leverer et bredt utvalg av SiC-wafere og substrater av høy kvalitet. De er tilgjengelige i N-type og halvisolerte former.
2 ---Silisiumkarbid: Mot en ny æra av wafere
Fysiske egenskaper og karakteristikker av silisiumkarbid
Silisiumkarbid har en spesiell krystallstruktur, med en sekskantet, tettpakket struktur som ligner på diamant. Denne strukturen gjør at silisiumkarbid har utmerket varmeledningsevne og høy temperaturmotstand. Sammenlignet med tradisjonelle silisiummaterialer har silisiumkarbid en større båndgapbredde, noe som gir høyere elektronbåndavstand, noe som resulterer i høyere elektronmobilitet og lavere lekkasjestrøm. I tillegg har silisiumkarbid også en høyere elektronmetningsdrifthastighet og en lavere resistivitet i selve materialet, noe som gir bedre ytelse for høyeffektapplikasjoner.
Bruksområder og utsikter for silisiumkarbidskiver
Kraftelektronikkapplikasjoner
Silisiumkarbidskiver har brede bruksmuligheter innen kraftelektronikk. På grunn av deres høye elektronmobilitet og utmerkede varmeledningsevne kan SIC-skiver brukes til å produsere brytere med høy effekttetthet, for eksempel kraftmoduler for elektriske kjøretøy og solcelleomformere. Den høye temperaturstabiliteten til silisiumkarbidskiver gjør at disse enhetene kan operere i miljøer med høy temperatur, noe som gir større effektivitet og pålitelighet.
Optoelektroniske applikasjoner
Innen optoelektroniske enheter viser silisiumkarbidskiver sine unike fordeler. Silisiumkarbidmateriale har brede båndgapegenskaper, noe som gjør det mulig å oppnå høy fotononenergi og lavt lystap i optoelektroniske enheter. Silisiumkarbidskiver kan brukes til å fremstille høyhastighetskommunikasjonsenheter, fotodetektorer og lasere. Den utmerkede varmeledningsevnen og lave krystalldefekttettheten gjør den ideell for fremstilling av optoelektroniske enheter av høy kvalitet.
Utsikter
Med den økende etterspørselen etter høytytende elektroniske enheter har silisiumkarbidskiver en lovende fremtid som et materiale med utmerkede egenskaper og bredt brukspotensial. Med kontinuerlig forbedring av fremstillingsteknologi og reduksjon av kostnader vil den kommersielle anvendelsen av silisiumkarbidskiver bli fremmet. Det forventes at silisiumkarbidskiver gradvis vil komme inn på markedet i løpet av de neste årene og bli det vanlige valget for høyeffekts-, høyfrekvens- og høytemperaturapplikasjoner.
3 --- Dybdegående analyse av SiC-wafermarkedet og teknologitrender
Dybdegående analyse av markedsdriverne for silisiumkarbid (SiC)-wafere
Veksten i markedet for silisiumkarbid (SiC)-wafere påvirkes av flere nøkkelfaktorer, og en grundig analyse av virkningen av disse faktorene på markedet er avgjørende. Her er noen av de viktigste markedsdriverne:
Energisparing og miljøvern: Silisiumkarbidmaterialers høye ytelse og lave strømforbruk gjør dem populære innen energisparing og miljøvern. Etterspørselen etter elektriske kjøretøy, solcelleomformere og andre energiomformingsenheter driver markedsveksten for silisiumkarbidskiver, ettersom det bidrar til å redusere energisvinn.
Kraftelektronikkapplikasjoner: Silisiumkarbid utmerker seg i kraftelektronikkapplikasjoner og kan brukes i kraftelektronikk under høyt trykk og høye temperaturer. Med populariseringen av fornybar energi og promoteringen av overgangen til elektrisk kraft fortsetter etterspørselen etter silisiumkarbidskiver i kraftelektronikkmarkedet å øke.
Detaljert analyse av fremtidig utviklingstrend for produksjonsteknologi i SiC-wafere
Masseproduksjon og kostnadsreduksjon: Fremtidig SiC-waferproduksjon vil fokusere mer på masseproduksjon og kostnadsreduksjon. Dette inkluderer forbedrede vekstteknikker som kjemisk dampavsetning (CVD) og fysisk dampavsetning (PVD) for å øke produktiviteten og redusere produksjonskostnadene. I tillegg forventes bruk av intelligente og automatiserte produksjonsprosesser å forbedre effektiviteten ytterligere.
Ny waferstørrelse og -struktur: Størrelsen og strukturen til SiC-wafere kan endres i fremtiden for å møte behovene til ulike applikasjoner. Dette kan inkludere wafere med større diameter, heterogene strukturer eller flerlagswafere for å gi mer designfleksibilitet og ytelsesalternativer.
Energieffektivitet og grønn produksjon: Produksjonen av SiC-wafere i fremtiden vil legge større vekt på energieffektivitet og grønn produksjon. Fabrikker drevet av fornybar energi, grønne materialer, avfallsgjenvinning og lavkarbonproduksjonsprosesser vil bli trender innen produksjon.
Publisert: 19. januar 2024