Пластина из карбида кремния

Пластины из карбида кремния используются в качестве подложек в силовых электронных устройствах, таких как диоды и МОП-транзисторы, обеспечивая превосходную твердость, стабильность при нагреве и напряжении и отсутствие реактивности в отношении устойчивости к окислению. Доступны в размерах диаметром 100 и 150 мм.

Эти подложки также обеспечивают защиту от теплового удара, вызванного резким изменением температуры, а низкий коэффициент теплового расширения делает их пригодными для небольших устройств и размещения большего количества транзисторов на одном чипе.

Высокопроизводительный полупроводник

Карбид кремния - невероятно гибкий полупроводниковый материал, идеально подходящий для использования во всевозможных приложениях силовой электроники. Благодаря широкой полосе пропускания и высокому электрическому полю пробоя карбид кремния обеспечивает значительное повышение эффективности при правильном использовании.

Подложки из карбида кремния (SiC) являются важнейшими компонентами для эффективных силовых электронных устройств, обеспечивая непревзойденную долговечность при высоких температурах и экстремальных условиях окружающей среды. Их превосходная теплопроводность также позволяет отводить тепло во время работы, что делает SiC отличным кандидатом для применения в требовательных силовых приложениях.

Подложки из карбида кремния имеют множество преимуществ перед более распространенными материалами, такими как кремний и сапфир, включая их твердость. Кроме того, эти нереактивные подложки не вступают в реакцию с кислотами, щелочами или расплавленными солями при высокой температуре, а также характеризуются низкими показателями теплового расширения и устойчивостью к тепловым ударам, что способствует их прочности.

Качество SiC-пластин можно определить по таким факторам, как ориентация кристаллов, шероховатость поверхности, плотность дефектов и размер пластины. Точная оценка этих элементов с помощью передовых методов определения характеристик, таких как рентгеновская топография и фотолюминесцентное картирование, позволяет производителям контролировать производительность и соответствовать промышленным стандартам.

Широкая полоса пропускания

Широкополосные полупроводники необходимы для питания будущих поколений высокопроизводительных электронных устройств. Их исключительные свойства - широкие энергетические зазоры, высокие пробивные электрические поля и превосходная теплопроводность - делают их фантастическим выбором для силовой электроники и радиочастотных (РЧ) приложений.

Полосовая щель материала - это энергетический барьер, разделяющий его валентную и зону проводимости, и показывает, может ли он усиливать или переключать электронные сигналы и электрическую энергию.

Карбид кремния - наиболее часто используемый полупроводниковый материал с широкой полосой пропускания. Он широко применяется в радиочастотных (RF) приложениях и высокоскоростных транзисторах, работающих при повышенных напряжениях и температурах, а также в системах преобразования энергии, которые являются неотъемлемой частью систем возобновляемой энергетики и сетевой инфраструктуры.

Широкая полоса пропускания SiC позволяет этим полупроводникам работать при более высоком напряжении с меньшими потерями, а значит, меньше энергии теряется при увеличении скорости передачи данных и повышении частоты в системах связи. Таким образом, SiC становится одной из самых перспективных технологий для электроники будущего, энергоэффективности и экологичности.

Высокая теплопроводность

Карбид кремния широко используется для изготовления электронных устройств различного назначения. Этот материал обладает высокой электропроводностью и устойчивостью к тепловым ударам, что делает его особенно подходящим для устройств, работающих при высоких температурах и напряжениях.

Долговечность и химическая инертность делают этот материал идеальным. Он не вступает в реакцию с кислотами и щелочами и может выдерживать температуру до 2700 градусов Цельсия, не расплавляясь. Кроме того, его энергетическая полоса пропускания позволяет ему противостоять электромагнитным помехам и излучению.

Пластины из карбида кремния (SiC) являются важнейшими элементами современных электронных устройств. Они изготавливаются из монокристаллических слитков, состоящих из высокочистого сапфира, германия или кремния, которые затем разрезаются прецизионными пилами на пластины для производства - пластины 4H-SiC и 6H-SiC особенно популярны благодаря их более высокой подвижности электронов и более широкой полосе пропускания - эти области применения включают коротковолновую оптику, высокотемпературные полупроводники и приложения силовой электроники.

Низкое сопротивление включения

Пластины из карбида кремния (SiC) составляют основу современной технологии силовых полупроводников и необходимы для возобновляемых источников энергии, электромобилей и аэрокосмических приложений. К сожалению, производство пластин SiC - это интенсивный и сложный процесс.

Карбид кремния отличается от кремния более широкой полосой пропускания, то есть электронам сложнее перейти из валентной зоны в зону проводимости и наоборот. Это отличие позволяет подложкам из карбида кремния выдерживать более высокие электрические поля.

Пластины из карбида кремния обладают низким сопротивлением ВКЛ и достаточно тверды, чтобы выдерживать даже самые жесткие условия эксплуатации, что делает их идеальными для применения при высоких температурах, например, в инверторах электромобилей и промышленном оборудовании.

Производители, использующие химические полировальные растворы и войлочные или полиуретановые полировальные коврики для производства SiC-подложек, применяют химические полировальные растворы и полировальные коврики с полиуретановой пропиткой для удаления повреждений оксидного слоя на поверхности подложек, а затем наносят полиуретановую или нитридкремниевую пленку после полировки для получения гладкой поверхности подложки и защиты от дальнейшего повреждения на этапах обработки. Они могут производить до десяти 150-миллиметровых пластин, используя инструменты для серийной обработки одной пластины, но ограничения по производственным мощностям ограничивают возможности производства на рынке.

Высокая твердость

Подложки из карбида кремния (SiC) играют важную роль в развитии многих технологий, на которые мы сегодня полагаемся, - от силовой электроники до сетей 5G. SiC способен изменить различные полупроводниковые приложения.

SiC - это сложный полупроводник, состоящий из атомов кремния и углерода, соединенных между собой в инновационную кристаллическую структуру, называемую тетраэдрической конфигурацией связи, что приводит к различным уникальным физическим свойствам. Впервые он был получен в промышленных масштабах в 1893 году в качестве абразива, но с тех пор нашел широкое применение в многочисленных полупроводниковых приборах, включая диоды Шоттки (как диоды Шоттки с барьером перехода, так и диоды Шоттки с барьером перехода), переключатели и металлооксидные полупроводниковые полевые транзисторы.

В отличие от традиционных кремниевых пластин, карбид кремния обладает превосходной стойкостью к окислению и химической инертностью, а также высокой механической прочностью - это единственный полупроводниковый материал, способный выдерживать такие космические условия, как экстремальные температуры и уровень радиации.

Создание высококачественной пластины SiC начинается с создания гладкой поверхности с низкой шероховатостью. Химико-механическая полировка (ХМП), заключительный этап производства пластин, служит для подготовки подложки к эпитаксиальному росту при минимальном изменении формы пластины.