Przegląd płytek epitaksjalnych SiC

4-calowe (100 mm) płytki epitaksjalne SiC nadal odgrywają istotną rolę na rynku półprzewodników, służąc jako wysoce dojrzała i niezawodna platforma dla producentów elektroniki mocy i urządzeń RF na całym świecie. Rozmiar płytki 4” zapewnia doskonałą równowagę między wydajnością, dostępnością i opłacalnością—co czyni ją głównym wyborem w branży dla produkcji o średniej i dużej skali.

Płytki epitaksjalne SiC składają się z cienkiej, precyzyjnie kontrolowanej warstwy węglika krzemu osadzonej na wysokiej jakości monokrystalicznym podłożu SiC. Warstwa epitaksjalna jest zaprojektowana z myślą o jednolitym domieszkowaniu, doskonałej jakości krystalicznej i ultra-gładkim wykończeniu powierzchni. Dzięki szerokiej przerwie energetycznej (3,2 eV), wysokiemu krytycznemu polu elektrycznemu (~3 MV/cm) i wysokiej przewodności cieplnej, 4” płytki epitaksjalne SiC umożliwiają tworzenie urządzeń, które przewyższają krzem w zastosowaniach wysokiego napięcia, wysokiej częstotliwości i wysokiej temperaturze.

Wiele branż—od pojazdów elektrycznych po energię słoneczną i napędy przemysłowe—nadal polega na 4” płytkach epitaksjalnych SiC w celu produkcji wydajnej, solidnej i kompaktowej elektroniki mocy.

Zasada produkcji

Produkcja 4” płytek epitaksjalnych SiC obejmuje wysoce kontrolowany proces Chemicznego Osadzania z Fazy Gazowej (CVD) proces:

1. Przygotowanie podłoża
   Wysokiej czystości podłoża 4” 4H-SiC lub 6H-SiC poddawane są zaawansowanemu chemiczno-mechanicznemu polerowaniu (CMP) w celu utworzenia atomowo gładkich powierzchni, minimalizując defekty podczas wzrostu epitaksjalnego.

2. Wzrost warstwy epitaksjalnej
   W reaktorach CVD gazy takie jak silan (SiH₄) i propan (C₃H₈) są wprowadzane w wysokich temperaturach (~1600–1700 °C). Gazy te rozkładają się i osadzają na podłożu, tworząc nową krystaliczną warstwę SiC.

3. Kontrolowane domieszkowanie
   Dopanty takie jak azot (typu n) lub glin (typu p) są starannie wprowadzane w celu dostrojenia właściwości elektrycznych, takich jak rezystywność i koncentracja nośników.

4. Precyzyjne monitorowanie
   Monitorowanie w czasie rzeczywistym zapewnia ścisłą kontrolę jednorodności grubości i profili domieszkowania na całej 4” płytce.

5. Kontrola jakości po przetworzeniu
   Gotowe płytki przechodzą rygorystyczne testy:

   • Mikroskopia sił atomowych (AFM) do pomiaru chropowatości powierzchni

   • Spektroskopia Ramana do pomiaru naprężeń i defektów

   • Dyfrakcja rentgenowska (XRD) do pomiaru jakości krystalograficznej

   • Fotoluminescencja do mapowania defektów

   • Pomiary ugięcia/odkształcenia

Specyfikacje

Zastosowania

4” płytki epitaksjalne SiC umożliwiają masową produkcję niezawodnych urządzeń mocy w sektorach takich jak:

• Pojazdy elektryczne (EV)
  Inwertery trakcyjne, ładowarki pokładowe i przetwornice DC/DC.

• Energia odnawialna
  Inwertery łańcuchowe słoneczne, przetwornice energii wiatrowej.

• Napędy przemysłowe
  Wydajne napędy silnikowe, systemy serwo.

• Infrastruktura 5G / RF
  Wzmacniacze mocy i przełączniki RF.

• Elektronika użytkowa
  Kompaktowe, wysoko wydajne zasilacze.

Często zadawane pytania (FAQ)

1. Dlaczego warto wybrać płytki epitaksjalne SiC zamiast krzemu?
SiC oferuje wyższą tolerancję napięcia i temperatury, umożliwiając mniejsze, szybsze i bardziej wydajne urządzenia.

2. Jaki jest najpopularniejszy polimorf SiC?
4H-SiC jest preferowanym wyborem dla większości zastosowań wysokiej mocy i RF ze względu na szeroką przerwę energetyczną i wysoką ruchliwość elektronów.

3. Czy profil domieszkowania można dostosować?
Tak, poziom domieszkowania, grubość i rezystywność można w pełni dostosować do potrzeb aplikacji.

4. Typowy czas realizacji?
Standardowy czas realizacji wynosi 4–8 tygodni, w zależności od rozmiaru płytki i wielkości zamówienia.

5. Jakie kontrole jakości są przeprowadzane?
Kompleksowe testy, w tym AFM, XRD, mapowanie defektów, analiza koncentracji nośników.

6. Czy te płytki są kompatybilne ze sprzętem do produkcji krzemu?
Przeważnie tak; wymagane są drobne regulacje ze względu na różną twardość materiału i właściwości termiczne.

Produkty powiązane

12-calowa płytka SiC 300 mm Płytka z węglika krzemu Przewodząca klasa Dummy Typu N Klasa badawcza

4H/6H P-Type Sic Wafer 4 cale 6 cali Z Grade P Grade D Grade Poza osią 2,0°-4,0° W kierunku domieszkowania typu P