6-inčni provodni monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC Prečnik 150 mm P tip N tip
Tehnički parametri
Veličina: | 6 inč |
Prečnik: | 150 mm |
Debljina: | 400-500 μm |
Parametri monokristalnog SiC filma | |
Politip: | 4H-SiC ili 6H-SiC |
Koncentracija dopinga: | 1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³ |
Debljina: | 5-20 μm |
Otpornost ploče: | 10-1000 Ω/kvadratni |
Mobilnost elektrona: | 800-1200 cm²/Vs |
Mobilnost rupe: | 100-300 cm²/Vs |
Parametri polikristalnog SiC međusloja | |
Debljina: | 50-300 μm |
Toplotna provodljivost: | 150-300 W/m·K |
Parametri monokristalne SiC podloge | |
Politip: | 4H-SiC ili 6H-SiC |
Koncentracija dopinga: | 1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³ |
Debljina: | 300-500 μm |
Veličina zrna: | > 1 mm |
Hrapavost površine: | < 0,3 mm RMS |
Mehanička i električna svojstva | |
Tvrdoća: | 9-10 Mohsovih skala |
Kompresivna čvrstoća: | 3-4 GPa |
Zatezna čvrstoća: | 0,3-0,5 GPa |
Jačina probojnog polja: | > 2 MV/cm |
Ukupna tolerancija doze: | > 10 Mrad |
Otpornost na efekat pojedinačnog događaja: | > 100 MeV·cm²/mg |
Toplotna provodljivost: | 150-380 W/m·K |
Radni temperaturni raspon: | -55 do 600°C |
Ključne karakteristike
6-inčni provodni monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC nudi jedinstvenu ravnotežu strukture materijala i performansi, što ga čini pogodnim za zahtjevna industrijska okruženja:
1. Isplativost: Polikristalna SiC baza značajno smanjuje troškove u poređenju sa potpuno monokristalnim SiC-om, dok aktivni sloj monokristalnog SiC-a osigurava performanse uređaja, idealne za primjene osjetljive na troškove.
2. Izuzetna električna svojstva: Monokristalni SiC sloj pokazuje visoku pokretljivost nosioca (>500 cm²/V·s) i nisku gustinu defekata, što podržava rad uređaja na visokim frekvencijama i velikom snagom.
3. Stabilnost na visokim temperaturama: Inherentna otpornost SiC-a na visoke temperature (>600°C) osigurava da kompozitna podloga ostane stabilna u ekstremnim uslovima, što je čini pogodnom za električna vozila i primjenu u industrijskim motorima.
Standardizirana veličina pločice od 4,6 inča: U usporedbi s tradicionalnim SiC supstratima od 4 inča, format od 6 inča povećava prinos čipa za preko 30%, smanjujući troškove po jedinici uređaja.
5. Provodljivi dizajn: Prethodno dopirani slojevi N-tipa ili P-tipa minimiziraju korake implantacije iona u proizvodnji uređaja, poboljšavajući efikasnost proizvodnje i prinos.
6. Superiorno upravljanje toplotom: Toplinska provodljivost polikristalne SiC baze (~120 W/m·K) približava se onoj monokristalnog SiC-a, što efikasno rješava izazove odvođenja toplote u uređajima velike snage.
Ove karakteristike pozicioniraju 6-inčni provodljivi monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC kao konkurentno rješenje za industrije kao što su obnovljivi izvori energije, željeznički transport i vazduhoplovstvo.
Primarne primjene
6-inčni provodljivi monokristalni SiC na polikristalnom SiC kompozitnom supstratu uspješno je primijenjen u nekoliko vrlo traženih oblasti:
1. Pogonski sklopovi električnih vozila: Koristi se u visokonaponskim SiC MOSFET-ima i diodama za poboljšanje efikasnosti invertera i produženje dometa baterije (npr. Tesla, BYD modeli).
2. Industrijski motorni pogoni: Omogućava visokotemperaturne module napajanja s visokom preklopnom frekvencijom, smanjujući potrošnju energije u teškim strojevima i vjetroturbinama.
3. Fotonaponski inverteri: SiC uređaji poboljšavaju efikasnost solarne konverzije (>99%), dok kompozitni supstrat dodatno smanjuje troškove sistema.
4. Željeznički transport: Primjenjuje se u vučnim pretvaračima za brze željezničke i podzemne sisteme, nudeći otpornost na visoki napon (>1700V) i kompaktne dimenzije.
5. Vazduhoplovstvo: Idealno za satelitske energetske sisteme i kontrolne krugove avionskih motora, sposobno da izdrži ekstremne temperature i zračenje.
U praktičnoj proizvodnji, 6-inčni provodljivi monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC je u potpunosti kompatibilan sa standardnim procesima SiC uređaja (npr. litografija, nagrizanje), te ne zahtijeva dodatna kapitalna ulaganja.
XKH usluge
XKH pruža sveobuhvatnu podršku za 6-inčni provodljivi monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC, pokrivajući istraživanje i razvoj do masovne proizvodnje:
1. Prilagođavanje: Podesiva debljina monokristalnog sloja (5–100 μm), koncentracija dopiranja (1e15–1e19 cm⁻³) i orijentacija kristala (4H/6H-SiC) kako bi se zadovoljili različiti zahtjevi uređaja.
2. Obrada pločica: Velika isporuka podloga od 6 inča sa uslugama stanjivanja zadnje strane i metalizacije za integraciju "plug-and-play".
3. Tehnička validacija: Uključuje XRD analizu kristalnosti, ispitivanje Hall efekta i mjerenje termičke otpornosti radi ubrzavanja kvalifikacije materijala.
4. Brza izrada prototipa: uzorci od 2 do 4 inča (isti proces) za istraživačke institucije radi ubrzanja razvojnih ciklusa.
5. Analiza i optimizacija kvara: Rješenja na nivou materijala za izazove obrade (npr. defekti epitaksijalnog sloja).
Naša misija je uspostaviti 6-inčni provodni monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC kao preferirano rješenje za odnos cijene i performansi za SiC energetsku elektroniku, nudeći kompletnu podršku od izrade prototipova do masovne proizvodnje.
Zaključak
6-inčni provodljivi monokristalni SiC na polikristalnom kompozitnom supstratu SiC postiže revolucionarnu ravnotežu između performansi i cijene zahvaljujući svojoj inovativnoj mono/polikristalnoj hibridnoj strukturi. Kako se električna vozila šire, a Industrija 4.0 napreduje, ovaj supstrat pruža pouzdanu materijalnu osnovu za energetsku elektroniku sljedeće generacije. XKH pozdravlja saradnju kako bi se dalje istražio potencijal SiC tehnologije.

