Fallstudie: Die Innovation von ZMSH mit dem neuen 4H/6H-P 3C-N SiC-Substrat

Hintergrund

ZMSH ist seit langem führend in der Wafer- und Substrattechnologie für Siliziumkarbid (SiC), indem es 6H-SiC- und 4H-SiC-Kristallsubstrate für die Herstellung von Hochfrequenz-, Hochleistungs- und Hochtemperatur-und strahlungsbeständige elektronische GeräteDa die Marktnachfrage nach leistungsfähigeren elektronischen Geräten weiter steigt, hat ZMSH in Forschung und Entwicklung investiert.mit der Einführung einer neuen Generation von 4H/6H-P 3C-N SiC-KristallsubstratenDieses Produkt integriert traditionelle 4H/6H-Polytyp-SiC-Substrate mit neuen 3C-N-SiC-Folien.mit erheblichen Leistungsverbesserungen für Hochleistungs- und Hochfrequenzgeräte der nächsten Generation.

Analyse bestehender Produkte: 6H-SiC- und 4H-SiC-Kristallsubstrate

Produktmerkmale

• Kristallstruktur: Sowohl 6H-SiC als auch 4H-SiC haben hexagonale Kristallstrukturen.Während der 4H-Typ eine höhere Elektronenmobilität und eine größere Bandbreite bietet (3.2 eV), so dass es sich ideal für Hochfrequenz- und Hochleistungsgeräte eignet.
• Leitungstyp: Unterstützt N-Typ- oder Halbdämmungen und erfüllt verschiedene Anforderungen an die Konstruktion der Geräte.
• Wärmeleitfähigkeit: SiC-Substrate bieten eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 3,2 und 4,9 W/cm·K und sorgen für eine effektive Wärmeableitung, die für Hochtemperaturelektronik von entscheidender Bedeutung ist.
• Mechanische Eigenschaften: SiC-Substrate mit hoher Härte (Mohs-Härte von 9,2) bieten mechanische Stabilität und eignen sich somit für verschleißfest und mechanisch anspruchsvolle Anwendungen.
• Anwendungen: Diese Substrate werden hauptsächlich in Leistungselektronikgeräten, Hochfrequenzgeräten und bei einigen Hochtemperatur- und Strahlungsbeständigen Anwendungen verwendet.

Technische Einschränkungen
Obwohl 6H-SiC und 4H-SiC auf dem Markt gute Leistungen erbracht haben, sind sie bei bestimmten Anwendungen mit hoher Frequenz, hoher Leistung und hoher Temperatur immer noch schwach.Herausforderungen wie hohe Defektraten, beschränkte Elektronenmobilität und Bandspaltbeschränkungen bedeuten, dass die Leistung dieser Materialien den Anforderungen der nächsten Generation elektronischer Geräte noch nicht vollständig entspricht.Der Markt verlangt höhere Leistung, weniger defekte Materialien zur Steigerung der Effizienz und Stabilität des Geräts.

Innovation im neuen Produkt: 4H/6H-P 3C-N SiC Kristallsubstrate

Um die Einschränkungen der traditionellen 6H- und 4H-SiC-Materialien zu überwinden, hat ZMSH die innovativen4H/6H-P 3C-N SiCDurch das epitaxielle Anwachsen von 3C-N SiC-Folien auf 4H/6H-SiC-Substraten verbessert das neue Produkt die Werkstoffleistung erheblich.

Technologische Fortschritte

• Technologie zur Integration von Polytypen: Mit Hilfe der chemischen Dampfdeposition (CVD) werden 3C-SiC-Folien exakt auf 4H/6H-SiC-Substraten epitaxial angebaut, wodurch die Mismatch- und Defektdichte des Gitters reduziert wird.so die strukturelle Integrität des Materials verbessert.
• Verbesserte Elektronenmobilität: Im Vergleich zum traditionellen 4H/6H-SiC bietet der 3C-SiC-Kristall eine höhere Elektronenmobilität, was das neue Material für Hochfrequenzanwendungen geeigneter macht.
• Höhere Abbruchspannung: Elektrische Leistungstests zeigen eine deutliche Verbesserung der Abbruchspannung, wodurch das Produkt für Hochleistungsanwendungen besser geeignet ist.
• Niedrige Fehlerquote: Optimierte Wachstumsbedingungen haben Kristalldefekte und -verlagerungen deutlich reduziert, so dass das Material in Hochdruck- und Hochtemperaturumgebungen langfristig stabil bleibt.
• Optoelektronische Integration: 3C-SiC weist einzigartige optoelektronische Eigenschaften auf, die sich besonders für ultraviolette Detektoren und andere optoelektronische Anwendungen eignen, wodurch der Anwendungsbereich des Produkts erweitert wird.

Hauptvorteile des neuen Produkts

• Höhere Elektronenmobilität und Abbruchspannung: Im Vergleich zu 6H und 4H-SiC ermöglicht der 3C-N SiC-Film elektronischen Geräten eine stabilere Leistung unter Hochfrequenz- und Hochleistungsbedingungen.mit einer verbesserten Übertragungswirksamkeit und einer längeren Lebensdauer des Geräts.
• Verbesserte Wärmeleitfähigkeit und Stabilität: Das neue SiC-Material weist eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit und Stabilität bei hohen Temperaturen auf, was es für Anwendungen über 1000°C ideal macht.
• Integrierte optoelektronische Eigenschaften: Die optoelektronischen Eigenschaften von 3C-SiC erhöhen die Wettbewerbsfähigkeit von SiC-Substraten auf dem Markt für optoelektronische Geräte weiter.besonders in der Ultraviolettdetektion und bei Anwendungen mit optischen Sensoren.
• Chemische Stabilität und Korrosionsbeständigkeit: Das neue SiC-Material hat eine erhöhte Stabilität in chemischen Korrosions- und Oxidationsumgebungen, was es für anspruchsvollere industrielle Umgebungen geeignet macht.

Anwendungsszenarien

Die neue4H/6H-P 3C-N SiCDas Kristallsubstrat ist mit seinen überlegenen elektronischen und optoelektronischen Eigenschaften ideal für folgende Schlüsselbereiche geeignet:

1. Elektroelektronik: Die hohe Abbruchspannung und die hervorragende Wärmeleitfähigkeit machen sie zu einer idealen Wahl für Hochleistungsgeräte wie MOSFETs, IGBTs und Schottky-Dioden.
2. Hochfrequente HF- und Mikrowellengeräte: Die hohe Elektronenmobilität macht sie in Hochfrequenz-HF- und Mikrowellengeräten außergewöhnlich gut.
3. Ultraviolette Detektoren und Optoelektronik: Die optoelektronischen Eigenschaften von 3C-SiC machen das neue Produkt besonders geeignet für die Entwicklung von ultravioletten Detektoren und optoelektronischen Sensoren.

Fallschluss und Empfehlung für ein neues Produkt

ZMSH hat die neue Generation von4H/6H-P 3C-N SiCKristallsubstrate durch technologische Innovationen, wodurch die Wettbewerbsfähigkeit von SiC-Materialien auf den Märkten für Hochleistungs-, Hochfrequenz- und optoelektronische Anwendungen erheblich gesteigert wird.Durch epitaxial wachsende 3C-N SiC-Folien, reduziert das neue Produkt die Verknüpfungs- und Defektquote, verbessert die Elektronenmobilität und die Abbruchspannung und sorgt für einen langfristigen stabilen Betrieb in rauen Umgebungen.Dieses Produkt eignet sich nicht nur für die traditionelle Leistungselektronik, sondern erweitert auch die Anwendungsmöglichkeiten in der Optoelektronik und der ultravioletten Detektion.

ZMSH empfiehlt seinen Kunden, die neuen4H/6H-P 3C-N SiCDurch die Annahme dieser technologischen Innovation wird die Entwicklung vonKunden können die Produktleistung verbessern und sich auf einem zunehmend wettbewerbsorientierten Markt abheben.

Produktempfehlung

4H/6H P-Type Sic Wafer 4 Zoll 6 Zoll Z-Klasse P-Klasse D-Klasse abgeschaltet 2.0°-4.0° Richtung P-Doping

4H- und 6H-P-Siliziumkarbid (SiC) -Wafer sind kritische Materialien in fortschrittlichen Halbleitergeräten, insbesondere für Hochleistungs- und Hochfrequenzanwendungen.hohe Wärmeleitfähigkeit, und eine ausgezeichnete Abbaufeldfestigkeit machen es ideal für Operationen in rauen Umgebungen, in denen herkömmliche Geräte auf Siliziumbasis versagen können.durch Elemente wie Aluminium oder Bor erreicht, führt positive Ladungsträger (Löcher) ein, die die Herstellung von Leistungseinrichtungen wie Dioden, Transistoren und Thyristor ermöglichen.