Produkteinführung von 3c-sic-Wafern

3C-SIC-Wafer, auch als Kubik-Silizium-Carbid-Wafer bekannt, sind ein wichtiges Mitglied der Wide Bandgap Semiconductor-Familie. Mit ihrer einzigartigen kubischen Kristallstruktur und außergewöhnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften werden 3C-SIC-Wafer häufig in Leistungselektronik, Funkfrequenzgeräten, Hochtemperatursensoren und vielem mehr verwendet. Im Vergleich zu herkömmlichem Silizium und anderen sic-Polytypen wie 4H-SIC und 6H-SIC bietet 3C-SIC eine höhere Elektronenmobilität und eine Gitterkonstante näher am Silizium, wodurch eine überlegene Kompatibilität des epitaxialen Wachstums und die Verringerung der Herstellungskosten ermöglicht wird.

Dank ihrer hohen thermischen Leitfähigkeit, ihrer breiten Bandlücke und ihrer hohen Durchbruchspannung halten 3C-SIC-Wafer unter extremen Bedingungen wie hoher Temperatur, hoher Spannung und hoher Frequenz eine stabile Leistung aufrecht, was sie ideal für hochwirksame und energiesparende elektronische Geräte der nächsten Generation ideal macht.

Eigentumvon 3c-sic-Wafern

Herstellungsprozess von 3C-SIC-Wafern
 

Substratvorbereitung
3C-SIC-Wafer werden typischerweise auf Silizium- oder Siliziumcarbid-Substraten (SIC) angebaut. Silizium -Substrate bieten Kostenvorteile, aber vorliegende Herausforderungen aufgrund von Gitter- und thermischen Expansionsfehlanpassungen, die sorgfältig verwaltet werden müssen, um Mängel zu minimieren. SIC-Substrate bieten eine bessere Gitteranpassung, was zu epitaxialen Schichten von höherer Qualität führt.

Epitaxiale Wachstum des chemischen Dampfablagerung (CVD)
Hochwertige 3C-SIC-Einzelkristallfilme werden über chemische Dampfablagerung auf Substraten gezüchtet. Reaktantengase wie Methan (CH4) und Silan (SiH4) oder Chlorsilane (SICL4) reagieren bei erhöhten Temperaturen (~ 1300 ° C), um den 3C-SIC-Kristall zu bilden. Die genaue Kontrolle der Gasdurchflussraten, Temperatur, Druck und Wachstumszeit sorgt dafür,

Defektkontrolle und Stressmanagement
Aufgrund der Gitterfehlanpassung zwischen SI-Substrat und 3C-SIC können Defekte wie Versetzungen und Stapelfehler während des Wachstums bilden. Die Optimierung von Wachstumsparametern und die Verwendung von Pufferschichten tragen dazu bei, die Defektdichten zu verringern und die Qualität der Wafer zu verbessern.

Waferwürfel und Polieren
Nach dem epitaxialen Wachstum wird das Material in Standard -Wafergrößen gewechselt. Es folgen mehrere Schleifungs- und Polierschritte, wobei die Glätte und Flachheit in der industriellen Grade mit Oberflächenrauheit unterhalb der Nanometerskala geeignet ist, die für die Herstellung von Halbleiter geeignet ist.

Doping und elektrische Eigenschaftsstimmung
Der N-Typ- oder P-Typ-Doping wird während des Wachstums eingeführt, indem die Konzentrationen von Dotiermittelgasen wie Stickstoff oder Bor eingestellt werden, wodurch die elektrischen Eigenschaften der Wafer gemäß den Anforderungen des Geräteentwurfs angepasst werden. Präzise Dopingkonzentration und Gleichmäßigkeit sind für die Geräteleistung von entscheidender Bedeutung.

Materialprinzipien und Leistungsvorteile
 

Kristallstruktur
3C-SIC hat eine kubische Kristallstruktur (Raumgruppe F43M) ähnlich wie Silizium, was das epitaxiale Wachstum der Siliziumsubstrate erleichtert und die Mismatch-induzierten Defekte von Gitter verringert. Die Gitterkonstante beträgt ungefähr 4,36 Å.

Breiter Bandgap -Halbleiter
Mit einer Bandlücke von rund 2,3 eV übertrifft 3c-sic Silizium (1,12 eV), wodurch der Betrieb bei höheren Temperaturen und Spannungen ohne Leckstrom durch thermisch angeregte Träger verursacht wird, wodurch der Wärmewiderstand der Geräte erheblich verbessert wird.

Hohe thermische Leitfähigkeit und Stabilität
Siliziumkarbid zeigt eine thermische Leitfähigkeit in der Nähe von 490 W/m · k, signifikant höher als Silizium, wodurch eine schnelle Wärmeableitung von Geräten ermöglicht wird, die thermische Belastung verringert und die Langlebigkeit der Geräte in Hochleistungsanwendungen verbessert wird.

Hohe Trägermobilität
3C-SIC-Merkmale Elektronenmobilitäten von ungefähr 800 cm²/V · s, höher als 4H-SIC, wodurch schnellere Schaltgeschwindigkeiten und ein besserer Frequenzgang für RF- und Hochgeschwindigkeits-Elektronikgeräte ermöglicht werden.

Korrosionsbeständigkeit und mechanische Stärke
Das Material ist sehr resistent gegen chemische Korrosion und mechanisch robust, geeignet für harte industrielle Umgebungen und präzise Mikrofabrikationsprozesse.

Anwendungen von 3c-sic-Wafern

3C-SIC-Wafer werden aufgrund ihrer überlegenen Materialeigenschaften in verschiedenen fortschrittlichen elektronischen und optoelektronischen Feldern häufig verwendet:

Leistungselektronik
Mit 3C-SIC wird bei hocheffizienten LeistungsmOSFETs, Schottky-Dioden und bipolaren Transistoren (isoliertem Bipolarstransistoren) verwendet und ermöglicht es den Geräten, mit höheren Spannungen, Temperaturen und Schaltgeschwindigkeiten mit reduzierten Energieverlusten zu arbeiten.

Funkfrequenz (RF) und Mikrowellengeräte
Ideal für Hochfrequenzverstärker und Leistungsgeräte in 5G-Kommunikationsbasisstationen, Radarsystemen und Satellitenkommunikation, die von einer hohen Elektronenmobilität und thermischen Stabilität profitiert.

Hochtemperatursensoren und Mems
Geeignet für mikroelektromechanische Systeme (MEMs) und Sensoren, die unter extremen Temperaturen und harten chemischen Umgebungen zuverlässig arbeiten müssen, wie z.

Optoelektronik
Verwendet in Ultravioletten (UV) LEDs und Laserdioden, wobei die optische Transparenz- und Strahlungshärte von 3C-SIC nutzt.

Elektrofahrzeuge und erneuerbare Energien
Unterstützt Hochleistungs-Wechselrichtermodule und Leistungswandler, die die Effizienz und Zuverlässigkeit in Elektrofahrzeugen (EVS) und erneuerbaren Energiesystemen verbessert.

Häufig gestellte Fragen (FAQ) von 3c-Sic-Wafern

F1: Was ist der Hauptvorteil von 3C-SIC-Wafern gegenüber traditionellen Siliziumwafern?
A1: 3C-SIC hat eine breitere Bandlücke (ca. 2,3 eV) als Silizium (1,12 eV), sodass Geräte bei höheren Temperaturen, Spannungen und Frequenzen mit besserer Effizienz und thermischer Stabilität arbeiten können.

F2: Wie vergleichen 3C-SIC mit anderen sic-Polytypen wie 4H-SIC und 6H-SIC?
A2: 3C-SIC bietet ein besseres Gitter mit Siliziumsubstraten und höherer Elektronenmobilität, was für Hochgeschwindigkeitsgeräte und die Integration in die vorhandene Siliziumtechnologie von Vorteil ist. 4H-SIC ist jedoch in Bezug auf die kommerzielle Verfügbarkeit reifer und verfügt jedoch über eine breitere Bandlücke (~ 3,26 eV).

F3: Welche Wafergrößen stehen für 3c-SIC zur Verfügung?
A3: Zu den allgemeinen Größen gehören 2-Zoll-, 3-Zoll- und 4-Zoll-Wafer. In Abhängigkeit von den Produktionsfähigkeiten können benutzerdefinierte Größen verfügbar sein.

F4: Können 3C-SIC-Wafer für verschiedene elektrische Eigenschaften dotiert werden?
A4: Ja, 3C-SIC-Wafer können während des Wachstums mit Dotierstoffen vom Typ N-Typ oder P-Typ dotiert werden, um die gewünschte Leitfähigkeit und die Geräteeigenschaften zu erreichen.

F5: Was sind typische Anwendungen für 3C-SIC-Wafer?
A5: Sie werden in Leistungselektronik, HF-Geräten, Hochtemperatursensoren, MEMs, UV-Optoelektronik und Stromversorgungsmodulen verwendet.

Verwandte Produkte

12 Zoll SIC Wafer 300 mm Siliziumkarbid Wafer Leitfähiger Dummy-Note-Forschungsgrade vom Typ N-Typ

4H/6H P-Typ SIC-Wafer 4inch 6 Zoll Z Grad D Grad D Grad Achse 2,0 ° -4,0 ° in Richtung P-Typ-Dotierung vom Typ P-Typ

Über uns

ZMSH ist spezialisiert auf High-Tech-Entwicklung, -produktion und -verkauf von speziellem optischem Glas und neuen Kristallmaterialien. Unsere Produkte bedienen optische Elektronik, Unterhaltungselektronik und das Militär. Wir bieten saphire optische Komponenten, Mobiltelefelsenabdeckungen, Keramik-, LT-, Silizium -Carbid -SIC-, Quarz- und Halbleiterkristallwafer an. Mit qualifiziertem Know-how und modernster Ausrüstung haben wir eine nicht standardmäßige Produktverarbeitung, die ein führendes High-Tech-Unternehmen für optoelektronische Materialien sein wollen.