ซิลิคอนคาร์ไบด์ผลึกเดี่ยวแบบนำไฟฟ้าขนาด 6 นิ้ว บนพื้นผิวคอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์ผลึกหลายเหลี่ยม เส้นผ่านศูนย์กลาง 150 มม. ชนิด P ชนิด N

คำอธิบายโดยย่อ:

แผ่นรองรับคอมโพสิต SiC แบบผลึกเดี่ยวที่เป็นตัวนำไฟฟ้าขนาด 6 นิ้วนี้ เป็นนวัตกรรมวัสดุซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ที่ออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง อุณหภูมิสูง และความถี่สูง แผ่นรองรับนี้มีชั้นแอคทีฟ SiC แบบผลึกเดี่ยวที่เชื่อมติดกับฐาน SiC แบบผลึกหลายชั้นผ่านกระบวนการพิเศษ ซึ่งเป็นการรวมคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เหนือกว่าของ SiC แบบผลึกเดี่ยวเข้ากับข้อได้เปรียบด้านต้นทุนของ SiC แบบผลึกหลายชั้น
เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นรองพื้น SiC แบบผลึกเดี่ยวทั่วไป แผ่นรองพื้นคอมโพสิต SiC แบบผลึกเดี่ยวที่มีคุณสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้าขนาด 6 นิ้วบนแผ่นรองพื้น SiC แบบผลึกหลายเหลี่ยม ช่วยรักษาความคล่องตัวของอิเล็กตรอนสูงและความต้านทานแรงดันสูง ในขณะที่ลดต้นทุนการผลิตลงอย่างมาก ขนาดเวเฟอร์ 6 นิ้ว (150 มม.) ช่วยให้สามารถใช้งานร่วมกับสายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่มีอยู่เดิม ทำให้สามารถขยายขนาดการผลิตได้ นอกจากนี้ การออกแบบที่เป็นตัวนำไฟฟ้ายังช่วยให้สามารถใช้งานได้โดยตรงในการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้า (เช่น MOSFET, ไดโอด) โดยไม่จำเป็นต้องมีกระบวนการโดปเพิ่มเติม และช่วยลดความซับซ้อนของขั้นตอนการผลิต

ส่งอีเมลถึงเรา

คุณสมบัติ

พารามิเตอร์ทางเทคนิค

ขนาด:	6 นิ้ว
เส้นผ่านศูนย์กลาง:	150 มม.
ความหนา:	400-500 ไมโครเมตร
พารามิเตอร์ฟิล์ม SiC ผลึกเดี่ยว
โพลีไทป์:	4H-SiC หรือ 6H-SiC
ความเข้มข้นของการใช้สารกระตุ้น:	1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³
ความหนา:	5-20 ไมโครเมตร
ความต้านทานต่อแผ่น:	10-1000 โอห์ม/ตร.ม.
ความคล่องตัวของอิเล็กตรอน:	800-1200 ซม.²/ว
ความคล่องตัวของรู:	100-300 ซม.²/Vs
พารามิเตอร์ของชั้นบัฟเฟอร์ SiC แบบผลึกหลายเหลี่ยม
ความหนา:	50-300 ไมโครเมตร
ค่าการนำความร้อน:	150-300 วัตต์/เมตร·เคลวิน
พารามิเตอร์พื้นผิว SiC ผลึกเดี่ยว
โพลีไทป์:	4H-SiC หรือ 6H-SiC
ความเข้มข้นของการใช้สารกระตุ้น:	1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ cm⁻³
ความหนา:	300-500 ไมโครเมตร
ขนาดเมล็ด:	> 1 มม.
ความหยาบของพื้นผิว:	< 0.3 มม. RMS
คุณสมบัติทางกลและไฟฟ้า
ความแข็ง:	9-10 โมห์ส
ความแข็งแรงต่อแรงอัด:	3-4 GPa
ความแข็งแรงดึง:	0.3-0.5 GPa
ความแรงของสนามที่ลดลง:	> 2 MV/cm
ปริมาณยาที่ร่างกายทนได้ทั้งหมด:	> 10 มิลลิแรด
ความต้านทานต่อเอฟเฟกต์เหตุการณ์เดี่ยว:	> 100 MeV·cm²/mg
ค่าการนำความร้อน:	150-380 วัตต์/เมตร·เคลวิน
ช่วงอุณหภูมิการทำงาน:	-55 ถึง 600°C

ลักษณะสำคัญ

แผ่นซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกเดี่ยว (SiC) ขนาด 6 นิ้ว ที่นำไฟฟ้าได้ดี วางอยู่บนพื้นผิวคอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกหลายชั้น (Polycrystalline SiC) มอบความสมดุลที่เป็นเอกลักษณ์ระหว่างโครงสร้างวัสดุและประสิทธิภาพ ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่ต้องการประสิทธิภาพสูง:

1. คุ้มค่าคุ้มราคา: ฐาน SiC แบบผลึกหลายเหลี่ยมช่วยลดต้นทุนได้อย่างมากเมื่อเทียบกับ SiC แบบผลึกเดี่ยวทั้งหมด ในขณะที่ชั้นแอคทีฟ SiC แบบผลึกเดี่ยวช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพระดับอุปกรณ์ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่คำนึงถึงต้นทุนเป็นสำคัญ

2. คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม: ชั้น SiC แบบผลึกเดี่ยวแสดงให้เห็นถึงความคล่องตัวของพาหะสูง (>500 cm²/V·s) และความหนาแน่นของข้อบกพร่องต่ำ ซึ่งรองรับการทำงานของอุปกรณ์ที่ความถี่สูงและกำลังสูง

3. ความเสถียรที่อุณหภูมิสูง: คุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูงโดยธรรมชาติของ SiC (>600°C) ทำให้วัสดุคอมโพสิตมีความเสถียรภายใต้สภาวะสุดขั้ว เหมาะสำหรับการใช้งานในรถยนต์ไฟฟ้าและมอเตอร์อุตสาหกรรม

ขนาดเวเฟอร์มาตรฐาน 4.6 นิ้ว: เมื่อเทียบกับแผ่นรองพื้น SiC ขนาด 4 นิ้วแบบดั้งเดิม รูปแบบ 6 นิ้วช่วยเพิ่มผลผลิตชิปได้มากกว่า 30% ซึ่งช่วยลดต้นทุนต่อหน่วยของอุปกรณ์ลงได้

5. การออกแบบนำไฟฟ้า: ชั้น N-type หรือ P-type ที่มีการเติมสารเจือปนไว้ล่วงหน้า ช่วยลดขั้นตอนการฝังไอออนในกระบวนการผลิตอุปกรณ์ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการผลิตและผลผลิตดีขึ้น

6. การจัดการความร้อนที่เหนือกว่า: ค่าการนำความร้อนของฐาน SiC แบบผลึกหลายเหลี่ยม (~120 W/m·K) ใกล้เคียงกับ SiC แบบผลึกเดี่ยว ซึ่งช่วยแก้ปัญหาการระบายความร้อนในอุปกรณ์กำลังสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้แผ่นซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกเดี่ยวที่เป็นตัวนำไฟฟ้าขนาด 6 นิ้ว บนพื้นผิวคอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกหลายชั้น เป็นโซลูชันที่มีศักยภาพในการแข่งขันสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น พลังงานหมุนเวียน การขนส่งทางราง และอวกาศ

การใช้งานหลัก

แผ่นตัวนำไฟฟ้า SiC แบบผลึกเดี่ยวขนาด 6 นิ้ว บนพื้นผิวคอมโพสิต SiC แบบผลึกหลายชั้น ได้ถูกนำไปใช้งานอย่างประสบความสำเร็จในหลายสาขาที่มีความต้องการสูง:
1. ระบบขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้า: ใช้ใน MOSFET และไดโอด SiC แรงดันสูง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์และขยายระยะการใช้งานแบตเตอรี่ (เช่น รุ่น Tesla, BYD)

2. ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์อุตสาหกรรม: ช่วยให้สามารถใช้งานโมดูลกำลังไฟฟ้าที่มีอุณหภูมิสูงและความถี่ในการสวิตช์สูง ลดการใช้พลังงานในเครื่องจักรหนักและกังหันลม

3. อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์: อุปกรณ์ SiC ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ (>99%) ในขณะที่วัสดุพื้นฐานแบบผสมช่วยลดต้นทุนของระบบลงได้อีกด้วย

4. การขนส่งทางราง: นำไปใช้ในอุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้าสำหรับระบบรถไฟความเร็วสูงและรถไฟฟ้าใต้ดิน โดยมีคุณสมบัติทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูง (>1700V) และมีขนาดกะทัดรัด

5. อวกาศยาน: เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบจ่ายพลังงานดาวเทียมและวงจรควบคุมเครื่องยนต์อากาศยาน สามารถทนต่ออุณหภูมิและรังสีที่รุนแรงได้

ในการผลิตจริง แผ่นซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกเดี่ยวที่เป็นตัวนำไฟฟ้าขนาด 6 นิ้ว บนพื้นผิวคอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกหลายชั้นนั้น เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับกระบวนการผลิตอุปกรณ์ซิลิคอนคาร์ไบด์มาตรฐาน (เช่น การพิมพ์หิน การกัด) โดยไม่จำเป็นต้องมีการลงทุนเพิ่มเติม

บริการ XKH

XKH ให้การสนับสนุนอย่างครบวงจรสำหรับแผ่นซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกเดี่ยวที่เป็นตัวนำไฟฟ้าขนาด 6 นิ้ว บนพื้นผิวคอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกหลายชั้น ครอบคลุมตั้งแต่การวิจัยและพัฒนาไปจนถึงการผลิตจำนวนมาก:

1. การปรับแต่ง: สามารถปรับความหนาของชั้นผลึกเดี่ยว (5–100 μm), ความเข้มข้นของการเจือปน (1e15–1e19 cm⁻³) และทิศทางการวางตัวของผลึก (4H/6H-SiC) เพื่อตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์ที่หลากหลาย

2. กระบวนการผลิตเวเฟอร์: จัดหาเวเฟอร์ขนาด 6 นิ้วจำนวนมาก พร้อมบริการลดความบางด้านหลังและการเคลือบโลหะ เพื่อให้สามารถประกอบใช้งานได้ทันที (plug-and-play)

3. การตรวจสอบทางเทคนิค: ประกอบด้วยการวิเคราะห์ผลึกด้วยวิธี XRD การทดสอบ Hall effect และการวัดความต้านทานความร้อน เพื่อเร่งกระบวนการรับรองคุณภาพของวัสดุ

4. การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว: ตัวอย่างขนาด 2-4 นิ้ว (กระบวนการเดียวกัน) สำหรับสถาบันวิจัยเพื่อเร่งวงจรการพัฒนา

5. การวิเคราะห์ความล้มเหลวและการปรับปรุงประสิทธิภาพ: แนวทางแก้ไขปัญหาในระดับวัสดุสำหรับความท้าทายในการประมวลผล (เช่น ข้อบกพร่องของชั้นเอพิแท็กเซียล)

พันธกิจของเราคือการทำให้แผ่นซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกเดี่ยวขนาด 6 นิ้วที่นำไฟฟ้าได้ดีบนพื้นผิวคอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกหลายเหลี่ยม เป็นโซลูชันที่คุ้มค่าและมีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังซิลิคอนคาร์ไบด์ โดยให้การสนับสนุนแบบครบวงจรตั้งแต่การสร้างต้นแบบไปจนถึงการผลิตจำนวนมาก

บทสรุป

แผ่นซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกเดี่ยว (SiC) ขนาด 6 นิ้ว ที่นำไฟฟ้าได้ดีบนพื้นผิวคอมโพสิตซิลิคอนคาร์ไบด์แบบผลึกหลายชั้น (Polycrystalline SiC) ประสบความสำเร็จในการสร้างสมดุลที่ก้าวล้ำระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุน ด้วยโครงสร้างไฮบริดแบบผลึกเดี่ยว/ผลึกหลายชั้นที่เป็นนวัตกรรมใหม่ เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้ามีจำนวนเพิ่มมากขึ้นและอุตสาหกรรม 4.0 กำลังก้าวหน้า พื้นผิวนี้จึงเป็นวัสดุพื้นฐานที่เชื่อถือได้สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังรุ่นใหม่ XKH ยินดีร่วมมือกับทุกฝ่ายเพื่อสำรวจศักยภาพของเทคโนโลยี SiC ต่อไป