เวเฟอร์ SiC เป็นสารกึ่งตัวนำที่ทำจากซิลิกอนคาร์ไบด์ วัสดุนี้ได้รับการพัฒนาในปี พ.ศ. 2436 และเหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับไดโอดชอตต์กี้ ไดโอดชอตต์กี้แบบกั้นทางแยก สวิตช์ และทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามโลหะออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์ เนื่องจากมีความแข็งสูง จึงเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์กำลังไฟฟ้า
ปัจจุบันเวเฟอร์ SiC มีอยู่ 2 ประเภทหลัก ประเภทแรกคือเวเฟอร์ขัดเงา ซึ่งเป็นเวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์แผ่นเดียว ทำจากผลึก SiC ที่มีความบริสุทธิ์สูง และอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. หรือ 150 มม. ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง ประเภทที่สองคือเวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์แบบผลึกเอพิแทกเซียล เวเฟอร์ประเภทนี้ทำขึ้นโดยการเพิ่มผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์ชั้นเดียวลงบนพื้นผิว วิธีนี้ต้องควบคุมความหนาของวัสดุอย่างแม่นยำ และเรียกว่าเอพิแทกซีชนิด N
ประเภทถัดไปคือเบตาซิลิกอนคาร์ไบด์ เบตาซิลิกอนคาร์ไบด์ผลิตขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,700 องศาเซลเซียส คาร์ไบด์อัลฟ่าเป็นคาร์ไบด์ที่พบได้ทั่วไปที่สุดและมีโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมคล้ายกับเวิร์ตไซต์ รูปแบบเบตาจะคล้ายกับเพชรและใช้ในแอปพลิเคชันบางประเภท เบตาเป็นตัวเลือกแรกเสมอสำหรับผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า ซัพพลายเออร์เวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์บุคคลที่สามหลายรายกำลังดำเนินการกับวัสดุใหม่นี้อยู่
เวเฟอร์ SiC ของ ZMSH เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ได้รับความนิยมอย่างมาก โดยเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์คุณภาพสูงที่เหมาะสำหรับการใช้งานหลายประเภท เวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์ของ ZMSH เป็นวัสดุที่มีประโยชน์มากสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลากหลายประเภท ZMSH จัดหาเวเฟอร์และสารตั้งต้น SiC คุณภาพสูงหลากหลายประเภท โดยมีจำหน่ายในรูปแบบ N-type และแบบกึ่งฉนวน
2---ซิลิกอนคาร์ไบด์: สู่ยุคใหม่ของเวเฟอร์
คุณสมบัติทางกายภาพและลักษณะของซิลิกอนคาร์ไบด์
ซิลิกอนคาร์ไบด์มีโครงสร้างผลึกพิเศษ โดยใช้โครงสร้างหกเหลี่ยมที่อัดแน่นคล้ายกับเพชร โครงสร้างนี้ทำให้ซิลิกอนคาร์ไบด์มีคุณสมบัติในการนำความร้อนและทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุซิลิกอนแบบดั้งเดิมแล้ว ซิลิกอนคาร์ไบด์มีความกว้างของแบนด์แก๊ปที่ใหญ่กว่า ซึ่งทำให้มีระยะห่างของแบนด์อิเล็กตรอนที่สูงกว่า ส่งผลให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้สูงขึ้นและกระแสไฟรั่วลดลง นอกจากนี้ ซิลิกอนคาร์ไบด์ยังมีความเร็วการดริฟท์ของอิเล็กตรอนที่สูงกว่าและมีค่าความต้านทานของวัสดุที่ต่ำกว่า ทำให้มีประสิทธิภาพที่ดีกว่าสำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูง
กรณีการใช้งานและแนวโน้มของเวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์
การประยุกต์ใช้งานอิเล็กทรอนิกส์กำลัง
เวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์มีศักยภาพในการใช้งานที่หลากหลายในสาขาอิเล็กทรอนิกส์กำลังไฟฟ้า เนื่องจากเวเฟอร์ SIC มีความสามารถในการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูงและการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม จึงสามารถใช้ผลิตอุปกรณ์สวิตชิ่งความหนาแน่นกำลังไฟฟ้าสูง เช่น โมดูลพลังงานสำหรับยานยนต์ไฟฟ้าและอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ ความเสถียรของอุณหภูมิสูงของเวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์ทำให้สามารถใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงได้ จึงมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น
การประยุกต์ใช้งานออปโตอิเล็กทรอนิกส์
ในสาขาอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ วัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์มีลักษณะแบนด์แก็ปกว้าง ซึ่งทำให้สามารถรับพลังงานโฟโตนอนสูงและสูญเสียแสงน้อยในอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถใช้ในการเตรียมอุปกรณ์สื่อสารความเร็วสูง เครื่องตรวจจับแสง และเลเซอร์ การนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมและความหนาแน่นของข้อบกพร่องของผลึกต่ำทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเตรียมอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์คุณภาพสูง
แนวโน้ม
ด้วยความต้องการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประสิทธิภาพสูงที่เพิ่มขึ้น เวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์จึงมีอนาคตที่สดใสในฐานะวัสดุที่มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมและมีศักยภาพในการใช้งานที่หลากหลาย ด้วยเทคโนโลยีการเตรียมที่ปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและต้นทุนที่ลดลง การใช้งานเชิงพาณิชย์ของเวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์จะได้รับการส่งเสริม คาดว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์จะค่อยๆ เข้าสู่ตลาดและกลายเป็นตัวเลือกหลักสำหรับการใช้งานกำลังสูง ความถี่สูง และอุณหภูมิสูง
3---การวิเคราะห์เชิงลึกของตลาดเวเฟอร์ SiC และแนวโน้มเทคโนโลยี
การวิเคราะห์เชิงลึกของปัจจัยขับเคลื่อนตลาดเวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC)
การเติบโตของตลาดเวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) ได้รับอิทธิพลจากปัจจัยสำคัญหลายประการ และการวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับผลกระทบของปัจจัยเหล่านี้ต่อตลาดถือเป็นสิ่งสำคัญ ต่อไปนี้คือปัจจัยสำคัญบางประการที่ขับเคลื่อนตลาด:
การประหยัดพลังงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อม: ประสิทธิภาพสูงและลักษณะการใช้พลังงานต่ำของวัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์ทำให้เป็นที่นิยมในด้านการประหยัดพลังงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อม ความต้องการรถยนต์ไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ และอุปกรณ์แปลงพลังงานอื่นๆ เป็นแรงผลักดันการเติบโตของตลาดเวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์ เนื่องจากช่วยลดการสูญเสียพลังงาน
การใช้งานอิเล็กทรอนิกส์กำลัง: ซิลิกอนคาร์ไบด์มีความโดดเด่นในการใช้งานอิเล็กทรอนิกส์กำลังและสามารถใช้ในอิเล็กทรอนิกส์กำลังภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูง ด้วยความนิยมของพลังงานหมุนเวียนและการส่งเสริมการเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานไฟฟ้า ความต้องการเวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์ในตลาดอิเล็กทรอนิกส์กำลังจึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
การวิเคราะห์รายละเอียดแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเวเฟอร์ SiC ในอนาคต
การผลิตจำนวนมากและการลดต้นทุน: การผลิตเวเฟอร์ SiC ในอนาคตจะเน้นที่การผลิตจำนวนมากและการลดต้นทุนมากขึ้น ซึ่งรวมถึงเทคนิคการเจริญเติบโตที่ได้รับการปรับปรุง เช่น การสะสมไอทางเคมี (CVD) และการสะสมไอทางกายภาพ (PVD) เพื่อเพิ่มผลผลิตและลดต้นทุนการผลิต นอกจากนี้ คาดว่าการนำกระบวนการผลิตอัจฉริยะและอัตโนมัติมาใช้จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพต่อไปได้อีก
ขนาดและโครงสร้างของเวเฟอร์ใหม่: ขนาดและโครงสร้างของเวเฟอร์ SiC อาจเปลี่ยนแปลงไปในอนาคตเพื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันต่างๆ ซึ่งอาจรวมถึงเวเฟอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า โครงสร้างที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน หรือเวเฟอร์หลายชั้น เพื่อให้มีความยืดหยุ่นในการออกแบบและมีตัวเลือกประสิทธิภาพมากขึ้น
ประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: การผลิตเวเฟอร์ SiC ในอนาคตจะเน้นย้ำถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น โรงงานที่ใช้พลังงานหมุนเวียน วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การรีไซเคิลขยะ และกระบวนการผลิตคาร์บอนต่ำจะกลายเป็นกระแสหลักในการผลิต
เวลาโพสต์ : 19 ม.ค. 2567