6-calowy przewodzący jednokrystaliczny SIC na polikrystalowym SIC złożonym podłożu

6-calowy przewodzący jednokrystaliczny SiC na polikrystalowym kompozytowym podłożu SiC

Streszczenie 6-calowego przewodzącego jednokrystalicznego SiC na polikrystalowym kompozytowym podłożu SiCe

W sprawie6-calowy przewodzący jednokrystaliczny SiC na polikrystalulinia SiC kompozytowy podłoże jest nowym typem struktury półprzewodnikowego podłoża.

Jego sedno polega na wiązaniu lub epitaksyalnym rozwoju jednokrystałowo przewodzącej cienkiej folii SiC na podłożu polikrystalowego węglanu krzemu (SiC).jego struktura łączy w sobie wysoką wydajność jednokrystalicznego SiC (np. wysoką mobilność nośnika i niską gęstość wad) z niskimi kosztami i dużymi rozmiarami zaletami podłoża SiC polikrystalicznego.

Jest odpowiedni do produkcji urządzeń o dużej mocy i wysokiej częstotliwości i jest szczególnie konkurencyjny w kosztowo efektywnych zastosowaniach.Polikrystaliczne substraty SiC są przygotowywane za pomocą procesów sinterujących, co obniża koszty i pozwala na większe rozmiary (takie jak 6 cali), ale ich jakość kryształowa jest gorsza i nie nadaje się bezpośrednio do urządzeń o wysokiej wydajności.

Tabela atrybutów, cechy techniczne i zalety6-calowy przewodzący jednokrystaliczny SiC na polikrystalowym kompozytowym podłożu SiC

Tabela atrybutów

Cechy techniczne i zalety

Wysoka przewodność:

Jednokrystaliczne folie SiC osiągają niską rezystywność (< 10−3 Ω·cm) poprzez doping (np. doping azotu dla n-typu), spełniając wymagania dotyczące niskich strat dla urządzeń zasilania.

Wysoka przewodność cieplna:

SiC ma ponad trzykrotną przewodność cieplną niż krzem, umożliwiając skuteczne rozpraszanie ciepła odpowiednie dla środowisk o wysokiej temperaturze, takich jak falowniki EV.

Charakterystyka wysokiej częstotliwości

Wysoka mobilność elektronów jednokrystalicznego SiC umożliwia przełączanie wysokiej częstotliwości, w tym urządzenia 5G RF. Koszty i innowacje strukturalne

Zmniejszenie kosztów poprzez substraty polikrystaliczne:

Polikrystaliczne substraty SiC są wytwarzane przez spiekanie proszku, kosztują tylko około 1/5 do 1/3 substratów jednokrystalicznych i są skalowalne do 6 cali lub większych rozmiarów.

Technologia wiązania heterogenicznego:

W procesach wiązania przy wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu osiąga się wiązanie na poziomie atomowym między jednokrystalowym SiC a interfejsami podłoża polikrystalowego,unikanie wad występujących w tradycyjnym wzroście epitaksyjnym.

Zwiększona wytrzymałość mechaniczna:

Wysoka wytrzymałość substratów polikrystalicznych kompensuje kruchość jednokrystalicznego SiC, zwiększając niezawodność urządzenia.

Wyświetlacz obrazu fizycznego

Proces wytwarzania 6-calowego przewodzącego jednokrystalicznego SiC na polikrystalowym kompozytowym podłożu SiC

Polikrystaliczny substrat SiC:

Proszek węglika krzemowego jest formowany na podłoże polikrystaliczne (~ 6 cali) poprzez spiekanie w wysokiej temperaturze.

Wzrost pojedynczych kryształów folii SiC:

Jednokrystaliczne warstwy SiC są uprawiane na podłożu polikrystalowym z wykorzystaniem depozycji pary chemicznej (CVD) lub fizycznego transportu pary (PVT).

Technologia wiązania:

Połączenie na poziomie atomowym na interfejsach jednokrystalicznych i polikrystalowych jest osiągane za pomocą połączenia metalowego (np. pasty srebrnej) lub bezpośredniego połączenia (DBE).

Leczenie wygrzewką:

Zgrzewanie o wysokiej temperaturze optymalizuje jakość interfejsu i zmniejsza odporność na kontakt.

Główne obszary zastosowania6-calowy przewodzący jednokrystaliczny SiC na polimerycznym kompozytowym podłożu SiC

Nowoenergetyczne pojazdy

- Inwertery główne: Przewodzące jednokrystaliczne MOSFET SiC zwiększają wydajność inwertera (zmniejszając straty o 5% do 10%) oraz zmniejszają rozmiar i masę. - Ładowarki pokładowe (OBC):Charakterystyka przełączania wysokiej częstotliwości skraca czas ładowania i obsługuje platformy wysokonapięciowe 800V.

Przemysłowe zasilanie energią i fotowoltaika

- Inwertery wysokiej częstotliwości: osiągnięcie wyższej efektywności konwersji (> 98%) w systemach fotowoltaicznych, zmniejszając ogólne koszty systemu.

- Inteligentne sieci: zmniejszenie strat energii w modułach przesyłowych prądu stałego wysokiego napięcia (HVDC).

Lotnictwo kosmiczne i obrona

- Urządzenia odporne na promieniowanie: jednokrystalowe SiC ∆ odporne na promieniowanie nadają się do modułów zarządzania energią satelitarną.

- czujniki silnika: tolerancja wysokiej temperatury (> 300°C) ułatwia projektowanie układu chłodzenia.

Radiofonia i łączność

- Urządzenia 5G z falami milimetrowymi: GaN HEMT oparte na jednokrystalicznym SiC zapewniają wysoką częstotliwość i wysoką moc.

- Komunikacja satelitarna: Substraty polikrystaliczne, odporne na drgania, przystosowane do trudnych warunków kosmicznych.

Pytania i odpowiedzi

P:Jak przewodzący jest 6-calowy przewodzący jednokrystaliczny SiC na polikrystalicznym kompozycie SiC?

A:Źródło przewodności: przewodność jednokrystalicznego SiC osiąga się głównie poprzez doping z innymi pierwiastkami (takimi jak azot lub aluminium).powodujące różne przewodności elektryczne i stężenia nośników.

Wpływ polikrystalicznego SiC: Polikrystaliczny SiC zazwyczaj wykazuje niższą przewodność z powodu wad siatki i nieciągłości wpływających na jego właściwości przewodzące.w podłożu kompozytowym, część polikrystaliczna może mieć pewien wpływ hamujący na ogólną przewodność.

Zalety kompozytowej konstrukcji:Połączenie przewodzącego jednokrystalicznego SiC z polikrystalicznym SiC może potencjalnie poprawić ogólną odporność na wysokie temperatury i wytrzymałość mechaniczną materiału, jednocześnie osiągając pożądaną przewodność poprzez zoptymalizowaną konstrukcję w niektórych zastosowaniach.

Potencjał zastosowania: This composite structure is often used in high-power electronic devices and high-temperature environments because its excellent thermal and electrical conductivity make it suitable for operation under extreme conditions.

Inne powiązane zalecenia dotyczące produktu

2/4/6/8 cali płytki SiC