Wafer Epitaxiale SiC per Dispositivi di Potenza - 4H-SiC, di tipu N, Bassa Densità di Difetti

Wafer Epitaxiale SiC per Dispositivi di Potenza - 4H-SiC, Tipu N, Bassa Densità di Difetti Immagine in Evidenza

Descrizzione corta:

U Wafer Epitassiale di SiC hè à u core di i dispositivi semiconduttori muderni à alte prestazioni, in particulare quelli cuncepiti per operazioni à alta putenza, alta frequenza è alta temperatura. Abbreviazione di Silicon Carbide Epitaxial Wafer, un Wafer Epitassiale di SiC hè custituitu da un stratu epitassiale di SiC sottile è di alta qualità cresciutu sopra un substratu di SiC in massa. L'usu di a tecnulugia di i Wafer Epitassiali di SiC si sta espandendu rapidamente in i veiculi elettrichi, e rete intelligenti, i sistemi di energia rinnovabile è l'aerospaziale per via di e so proprietà fisiche è elettroniche superiori paragunate à i wafer cunvinziunali à basa di siliciu.

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Funziunalità

Diagramma dettagliatu

Introduzione

Principii di fabricazione di wafer epitaxiali di SiC

A creazione di una cialda epitassiale di SiC richiede un prucessu di deposizione chimica da vapore (CVD) altamente cuntrullatu. U stratu epitassiale hè tipicamente cresciutu nantu à un substratu di SiC monocristallinu utilizendu gasi cum'è silanu (SiH₄), propanu (C₃H₈) è idrogenu (H₂) à temperature superiori à 1500 °C. Questa crescita epitassiale à alta temperatura assicura un eccellente allineamentu cristallinu è difetti minimi trà u stratu epitassiale è u substratu.

U prucessu include parechje tappe chjave:

Preparazione di u substratuA cialda di SiC di basa hè pulita è lucidata finu à ottene una lisciatura atomica.
Crescita di e malatie cardiovascolariIn un reattore di alta purità, i gasi reagiscenu per deposità un stratu di SiC monocristallinu nantu à u sustratu.
Cuntrollu di u dopingU doping di tipu N o di tipu P hè introduttu durante l'epitaxia per ottene e proprietà elettriche desiderate.
Ispezione è MetrologiaA microscopia ottica, l'AFM è a diffrazione di raggi X sò aduprate per verificà u spessore di u stratu, a cuncentrazione di doping è a densità di difetti.

Ogni wafer epitaxiale di SiC hè attentamente monitoratu per mantene tolleranze strette in uniformità di spessore, planarità di superficie è resistività. A capacità di affinà questi parametri hè essenziale per i MOSFET d'alta tensione, i diodi Schottky è altri dispositivi di putenza.

Specificazione

Parametru	Specificazione
Categorie	Scienza di i Materiali, Substrati di Monocristalli
Politipu	4H
Doping	Tipu N
Diametru	101 mm
Tolleranza di Diametru	± 5%
Spessore	0,35 mm
Tolleranza di spessore	± 5%
Lunghezza piatta primaria	22 mm (± 10%)
TTV (Variazione Totale di Spessore)	≤10 µm
Orditu	≤25 µm
FWHM	≤30 Arc-sec
Finitura di a superficia	Rq ≤0,35 nm

Applicazioni di a cialda epitassiale di SiC

I prudutti di wafer epitaxiali in SiC sò indispensabili in parechji settori:

Veiculi elettrichi (VE)I dispositivi basati nantu à wafer epitaxiali di SiC aumentanu l'efficienza di u gruppu motopropulsore è riducenu u pesu.
Energie RinnuvevuliAdupratu in inverter per sistemi di energia solare è eolica.
Alimentazioni industriali: Permette a commutazione à alta frequenza è alta temperatura cù perdite più basse.
Aerospaziale è DifesaIdeale per ambienti difficili chì necessitanu semiconduttori robusti.
Stazioni Base 5GI cumpunenti di u wafer epitaxiale SiC supportanu densità di putenza più elevate per l'applicazioni RF.

U wafer epitaxiale di SiC permette disinni compatti, commutazione più rapida è una maggiore efficienza di cunversione energetica paragunata à i wafer di siliciu.

Vantaghji di a cialda epitassiale di SiC

A tecnulugia di e cialde epitassiali SiC offre vantaghji significativi:

Alta tensione di rotturaResiste à tensioni finu à 10 volte più alte chè i wafer di Si.
Cunduttività termicaA cialda epitassiale di SiC dissipa u calore più rapidamente, permettendu à i dispositivi di funziunà più freschi è in modu più affidabile.
Alte velocità di commutazionePerdite di commutazione più basse permettenu una maggiore efficienza è miniaturizazione.
Banda larga: Assicura a stabilità à tensioni è temperature più elevate.
Robustezza di u materialeU SiC hè chimicamente inerte è meccanicamente resistente, ideale per applicazioni esigenti.

Questi vantaghji facenu di a cialda epitassiale di SiC u materiale di scelta per a prossima generazione di semiconduttori.

FAQ: Wafer epitassiale di SiC

Q1: Chì ghjè a differenza trà una cialda di SiC è una cialda epitassiale di SiC?
Una cialda di SiC si riferisce à u sustratu in massa, mentre chì una cialda epitassiale di SiC include un stratu drogatu cultivatu apposta utilizatu in a fabricazione di dispositivi.

Q2: Chì spessori sò dispunibili per i strati di wafer epitaxiali di SiC?
I strati epitassiali varianu tipicamente da pochi micrometri à più di 100 μm, secondu i requisiti di l'applicazione.

D3: U wafer epitaxiale di SiC hè adattatu per ambienti à alta temperatura?
Iè, u wafer epitaxiale SiC pò funziunà in cundizioni sopra i 600 ° C, superendu significativamente u siliciu.

Q4: Perchè a densità di difetti hè impurtante in a cialda epitassiale di SiC?
Una densità di difetti più bassa migliora e prestazioni è u rendimentu di u dispusitivu, in particulare per l'applicazioni à alta tensione.

D5: Sò dispunibili tramindui i wafer epitaxiali di SiC di tipu N è di tipu P?
Iè, i dui tipi sò prudutti cù un cuntrollu precisu di u gasu dopante durante u prucessu epitassiale.

D6: Chì dimensioni di wafer sò standard per u wafer epitaxiale di SiC?
I diametri standard includenu 2 pollici, 4 pollici, 6 pollici è sempre più 8 pollici per a fabricazione di grandi volumi.

D7: Cumu a cialda epitassiale di SiC hà un impattu nantu à u costu è l'efficienza?
Mentre inizialmente più caru chè u siliciu, u wafer epitassiale SiC riduce a dimensione di u sistema è a perdita di putenza, migliurendu l'efficienza di i costi tutali à longu andà.

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Dopu: Wafer epitassiale SiC di tipu 4H-N à alta tensione è alta frequenza