6-inčni vodljivi monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC promjera 150 mm P tip N tip
Tehnički parametri
Veličina: | 6 inč |
Promjer: | 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 |
Pokretljivost rupe: | 100-300 cm²/Vs |
Parametri polikristalnog SiC međusloja | |
Debljina: | 50-300 μm |
Toplinska vodljivost: | 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 stupnjeva |
Tlačna čvrstoća: | 3-4 GPa |
Vlačna čvrstoća: | 0,3-0,5 GPa |
Jačina probojnog polja: | > 2 MV/cm |
Ukupna tolerancija doze: | > 10 Mrad |
Otpornost na učinak jednog događaja: | > 100 MeV·cm²/mg |
Toplinska vodljivost: | 150-380 W/m·K |
Raspon radne temperature: | -55 do 600°C |
Ključne karakteristike
6-inčni vodljivi monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC nudi jedinstvenu ravnotežu strukture materijala i performansi, što ga čini prikladnim za zahtjevna industrijska okruženja:
1. Isplativost: Polikristalna SiC baza znatno smanjuje troškove u usporedbi s potpuno monokristalnim SiC-om, dok aktivni sloj monokristalnog SiC-a osigurava performanse uređaja, idealne za cjenovno osjetljive primjene.
2. Iznimna električna svojstva: Monokristalni SiC sloj pokazuje visoku pokretljivost nositelja (>500 cm²/V·s) i nisku gustoću defekata, što podržava rad visokofrekventnih i energetskih uređaja.
3. Stabilnost na visokim temperaturama: Inherentna otpornost SiC-a na visoke temperature (>600°C) osigurava stabilnost kompozitne podloge u ekstremnim uvjetima, što je čini pogodnom za električna vozila i industrijske motore.
Standardizirana veličina pločice od 4,6 inča: U usporedbi s tradicionalnim SiC podlogama od 4 inča, format od 6 inča povećava prinos čipa za više od 30%, smanjujući troškove po jedinici uređaja.
5. Vodljivi dizajn: Prethodno dopirani slojevi N-tipa ili P-tipa minimiziraju korake implantacije iona u proizvodnji uređaja, poboljšavajući učinkovitost proizvodnje i prinos.
6. Vrhunsko upravljanje toplinom: Toplinska vodljivost polikristalne SiC baze (~120 W/m·K) približava se onoj monokristalnog SiC-a, učinkovito rješavajući izazove odvođenja topline u uređajima velike snage.
Ove karakteristike pozicioniraju 6-inčni vodljivi monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC kao konkurentno rješenje za industrije poput obnovljivih izvora energije, željezničkog prometa i zrakoplovstva.
Primarne primjene
6-inčni vodljivi monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC uspješno je primijenjen u nekoliko vrlo traženih područja:
1. Pogonski sklopovi električnih vozila: Koristi se u visokonaponskim SiC MOSFET-ima i diodama za poboljšanje učinkovitosti invertera i produljenje dometa baterije (npr. modeli Tesle, BYD).
2. Industrijski motorni pogoni: Omogućuje visokotemperaturne module s visokom preklopnom frekvencijom, smanjujući potrošnju energije u teškim strojevima i vjetroturbinama.
3. Fotonaponski inverteri: SiC uređaji poboljšavaju učinkovitost solarne pretvorbe (>99%), dok kompozitna podloga dodatno smanjuje troškove sustava.
4. Željeznički prijevoz: Primjenjuje se u vučnim pretvaračima za brze željezničke i podzemne sustave, nudeći otpornost na visoki napon (>1700V) i kompaktne dimenzije.
5. Zrakoplovstvo: Idealno za satelitske energetske sustave i upravljačke krugove zrakoplovnih motora, sposobno izdržati ekstremne temperature i zračenje.
U praktičnoj proizvodnji, 6-inčni vodljivi monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC potpuno je kompatibilan sa standardnim procesima SiC uređaja (npr. litografija, jetkanje), te ne zahtijeva dodatna kapitalna ulaganja.
XKH usluge
XKH pruža sveobuhvatnu podršku za 6-inčni vodljivi monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC, pokrivajući istraživanje i razvoj do masovne proizvodnje:
1. Prilagodba: Podesiva debljina monokristalnog sloja (5–100 μm), koncentracija dopiranja (1e15–1e19 cm⁻³) i orijentacija kristala (4H/6H-SiC) za zadovoljavanje različitih zahtjeva uređaja.
2. Obrada pločica: Velika isporuka 6-inčnih podloga s uslugama stanjivanja stražnje strane i metalizacije za plug-and-play integraciju.
3. Tehnička validacija: Uključuje XRD analizu kristalnosti, ispitivanje Hallovog efekta i mjerenje toplinskog otpora radi ubrzanja kvalifikacije materijala.
4. Brza izrada prototipa: uzorci od 2 do 4 inča (isti postupak) za istraživačke institucije radi ubrzanja razvojnih ciklusa.
5. Analiza i optimizacija kvara: Rješenja na razini materijala za izazove obrade (npr. defekti epitaksijalnog sloja).
Naša je misija uspostaviti 6-inčni vodljivi monokristalni SiC na polikristalnoj kompozitnoj podlozi SiC kao preferirano rješenje za omjer cijene i kvalitete za SiC energetsku elektroniku, nudeći cjelovitu podršku od izrade prototipova do masovne proizvodnje.
Zaključak
6-inčni vodljivi monokristalni SiC na polikristalnom SiC kompozitnom supstratu 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 suradnju kako bi se dalje istražio potencijal SiC tehnologije.

