Wprowadzenie produktu z płytek 3C-SiC

Płytki 3C-SiC, znane również jako płytki z węglem krzemowym, są kluczowym członkiem rodziny półprzewodników szerokopasmowych.Z wyjątkową strukturą kryształową i wyjątkowymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi, płytki 3C-SiC są szeroko stosowane w elektronikach mocy, urządzeniach o częstotliwości radiowej, czujnikach wysokiej temperatury i innych.3C-SiC oferuje większą mobilność elektronów i stałą siatki bliższą krzemu, umożliwiając lepszą kompatybilność wzrostu epitaksowego i obniżenie kosztów produkcji.

Dzięki wysokiej przewodności cieplnej, szerokiej przepustowości i wysokiemu napięciu rozbicia płytki 3C-SiC utrzymują stabilną wydajność w ekstremalnych warunkach, takich jak wysoka temperatura, wysokie napięcie,i wysokiej częstotliwości, co czyni je idealnymi dla urządzeń elektronicznych o wysokiej wydajności i oszczędności energii nowej generacji.

Nieruchomościz płytek 3C-SiC

Proces produkcji płytek 3C-SiC
 

Przygotowanie podłoża
Płytki 3C-SiC są zazwyczaj uprawiane na substratach z krzemu (Si) lub węglanu krzemu (SiC).Substraty krzemowe oferują korzyści kosztowe, ale stanowią wyzwanie ze względu na niezgodności sieci i rozszerzenia termicznego, które muszą być starannie zarządzane, aby zminimalizować wadySubstraty SiC zapewniają lepsze dopasowanie sieci, co powoduje lepszą jakość warstw epitaksjalnych.

Depozycja chemiczna pary (CVD) Wzrost epiaksjalny
Wysokiej jakości jednokrystaliczne folie 3C-SiC są uprawiane na podłożu za pomocą osadzenia chemicznego parą.Gazy reaktywne, takie jak metan (CH4) i silan (SiH4) lub chlorosilany (SiCl4), reagują w podwyższonych temperaturach (~ 1300 °C) w celu utworzenia kryształu 3C-SiCPrecyzyjna kontrola przepływu gazu, temperatury, ciśnienia i czasu wzrostu zapewnia integralność kryształową warstwy epitaksjalnej i jednolitość grubości.

Kontrola wad i zarządzanie stresem
Ze względu na niezgodność siatki pomiędzy podłożem Si a 3C-SiC, podczas wzrostu mogą powstać wady, takie jak wychylenia i usterki układania.Optymalizacja parametrów wzrostu i wykorzystanie warstw buforów pomagają zmniejszyć gęstość wad i poprawić jakość płytek.

Wycinanie i polerowanie płytek
Po rozroscie epitaksyalnym materiał jest rozdzielany na kawałki standardowych rozmiarów płytek.osiągnięcie gładkości i płaskości klasy przemysłowej z grubością powierzchni często poniżej skali nanometrowej, nadaje się do produkcji półprzewodników.

Doping i dostrojenie właściwości elektrycznych
Doping typu N lub typu P jest wprowadzany podczas wzrostu poprzez dostosowanie stężenia gazów dopujących, takich jak azot lub bor,dostosowanie właściwości elektrycznych płytek zgodnie z wymogami projektowania urządzeniaDokładna koncentracja i jednolitość dopingu są kluczowe dla wydajności urządzenia.

Zasady materiału i zalety wydajności
 

Struktura kryształowa
3C-SiC ma strukturę kryształową sześcienną (grupa przestrzenna F43m) podobną do krzemu, ułatwiając wzrost epitaksyjny na podłogach krzemu i zmniejszając wady wywołane niezgodnością siatki.Jego stała siatki wynosi około 4.36 Å.

Szeroki przepływ półprzewodników
Dzięki przepustowości około 2,3 eV, 3C-SiC przewyższa krzem (1,12 eV), umożliwiając pracę w wyższych temperaturach i napięciach bez prądu przecieku spowodowanego przez nośniki podniecone termicznie,znacznie poprawiając odporność urządzenia na ciepło i wytrzymałość na napięcie.

Wysoka przewodność cieplna i stabilność
Karbid krzemowy wykazuje przewodność cieplną bliską 490 W/m·K, znacznie wyższą niż krzem, umożliwiając szybkie rozpraszanie ciepła z urządzeń,zmniejszenie naprężenia termicznego i zwiększenie długowieczności urządzenia w zastosowaniach o dużej mocy.

Wysoka mobilność nośników
3C-SiC charakteryzuje się mobilnością elektronów około 800 cm2/V·s, wyższą niż 4H-SiC, umożliwiając szybsze prędkości przełączania i lepszą reakcję częstotliwości dla RF i urządzeń elektronicznych dużych prędkości.

Odporność na korozję i wytrzymałość mechaniczna
Materiał jest wysoce odporny na korozję chemiczną i mechanicznie wytrzymały, nadaje się do trudnych środowisk przemysłowych i precyzyjnych procesów mikrofabrykacji.

Wykorzystanie płytek 3C-SiC

Wafle 3C-SiC są szeroko stosowane w różnych zaawansowanych dziedzinach elektroniki i optoelektroniki ze względu na ich lepsze właściwości materiałowe:

Elektronika energetyczna
Używane w wysokiej wydajności MOSFET, diody Schottky'ego i tranzystory dwubiegunowe z izolowaną bramą (IGBT), 3C-SiC umożliwia urządzeniom działanie przy wyższych napięciach, temperaturach,i prędkości przełączania o zmniejszonych stratach energii.

Urządzenia radiowe i mikrofalowe
Idealne do zastosowania w wzmacniaczach wysokiej częstotliwości i urządzeniach zasilania w stacjach bazowych komunikacji 5G, systemach radarowych i komunikacji satelitarnej, korzystających z wysokiej mobilności elektronów i stabilności termicznej.

Czujniki wysokiej temperatury i MEMS
Odpowiedni do systemów mikroelektromechanicznych (MEMS) i czujników, które muszą działać niezawodnie w ekstremalnych temperaturach i surowych środowiskach chemicznychtakie jak monitorowanie silników samochodowych i przyrządy lotnicze.

Optoelektronika
Używane w ultrafioletowych (UV) diodach LED i diodach laserowych, wykorzystując 3C-SiC ′s przejrzystość optyczną i twardość promieniowania.

Pojazdy elektryczne i energia odnawialna
Wspiera wysokiej wydajności moduły falownicze i przekształcacze mocy, zwiększając wydajność i niezawodność pojazdów elektrycznych (EV) i systemów energii odnawialnej.

Często zadawane pytania dotyczące płytek 3C-SiC

P1: Jaka jest główna zaleta płytek 3C-SiC w porównaniu z tradycyjnymi płytkami krzemowymi?
A1: 3C-SiC ma szerszą przepustowość (około 2,3 eV) niż krzemu (1,12 eV), co pozwala urządzeniom działać w wyższych temperaturach, napięciach i częstotliwościach z lepszą wydajnością i stabilnością termiczną.

P2: Jak 3C-SiC porównuje się z innymi politypami SiC, takimi jak 4H-SiC i 6H-SiC?
A2: 3C-SiC oferuje lepsze dopasowanie siatki do podłoża krzemowego i większą mobilność elektronów, co jest korzystne dla urządzeń o dużej prędkości i integracji z istniejącą technologią krzemową.4H-SiC jest bardziej dojrzały pod względem dostępności handlowej i ma szerszy zakres (~3.26 eV).

P3: Jakie rozmiary płytek są dostępne dla 3C-SiC?
Odpowiedź: Najczęstsze rozmiary obejmują płytki o rozmiarach 2, 3 i 4 cali.

P4: Czy płytki 3C-SiC mogą być dopingowane do różnych właściwości elektrycznych?
Odpowiedź: Tak, płytki 3C-SiC mogą być dopingowane dopantami typu N lub typu P podczas wzrostu w celu osiągnięcia pożądanej przewodności i właściwości urządzenia.

P5: Jakie są typowe zastosowania płytek 3C-SiC?
Odpowiedź 5: Są one stosowane w elektronikach mocy, urządzeniach RF, czujnikach wysokiej temperatury, MEMS, optoelektronikach UV i modułach zasilania pojazdów elektrycznych.

Produkty pokrewne

12-calowa płytka SiC 300 mm płytka węglowodorkowa przewodząca klasę N-typu

4H/6H P-Type Sic Wafer 4" 6" Z Grade P Grade D Grade Off Axis 2.0°-4.0° W kierunku P-Type Doping

O nas

ZMSH specjalizuje się w rozwoju, produkcji i sprzedaży specjalnego szkła optycznego i nowych materiałów krystalicznych.Oferujemy komponenty optyczne SapphireZ doświadczeniem i najnowocześniejszym sprzętem, doskonale wykonujemy niestandardowe przetwarzanie produktów.,dążąc do bycia wiodącym przedsiębiorstwem optoelektronicznym w dziedzinie wysokich technologii.