แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ผลึกเดี่ยว ขนาด 10×10 มม.
แผนภาพโดยละเอียดของแผ่นเวเฟอร์พื้นผิวซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)
ภาพรวมของแผ่นเวเฟอร์พื้นผิวซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)
เดอะแผ่นเวเฟอร์พื้นผิวผลึกเดี่ยวซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ขนาด 10×10 มม.ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่ออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและออปโตอิเล็กทรอนิกส์รุ่นใหม่ ด้วยคุณสมบัติการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม ช่องว่างแถบพลังงานกว้าง และความเสถียรทางเคมีที่ดีเยี่ยม แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์จึงเป็นพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง ความถี่สูง และแรงดันสูง แผ่นเวเฟอร์เหล่านี้ถูกตัดอย่างแม่นยำเป็นรูปทรงต่างๆชิ้นชิปสี่เหลี่ยมขนาด 10×10 มม.เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวิจัย การสร้างต้นแบบ และการผลิตอุปกรณ์
หลักการผลิตแผ่นเวเฟอร์พื้นผิวซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)
แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ผลิตขึ้นโดยใช้วิธีการขนส่งไอระเหยทางกายภาพ (Physical Vapor Transport: PVT) หรือวิธีการเจริญเติบโตแบบระเหิด กระบวนการเริ่มต้นด้วยการบรรจุผง SiC บริสุทธิ์สูงลงในเบ้าหลอมกราไฟต์ ภายใต้อุณหภูมิสูงเกิน 2,000°C และสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ ผงจะระเหิดกลายเป็นไอและตกตะกอนลงบนผลึกต้นแบบที่จัดเรียงอย่างระมัดระวัง ทำให้เกิดแท่งผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่ที่มีข้อบกพร่องน้อยที่สุด
เมื่อผลึก SiC เจริญเติบโตแล้ว จะผ่านกระบวนการดังต่อไปนี้:
- การตัดแท่งโลหะ: เลื่อยลวดเพชรความแม่นยำสูงจะตัดแท่งซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ให้เป็นแผ่นบางหรือชิ้นเล็กๆ
- การขัดและการเจียร: ปรับพื้นผิวให้เรียบเพื่อลบรอยเลื่อยและให้ได้ความหนาสม่ำเสมอ
- การขัดเงาเชิงกลเคมี (CMP): ช่วยให้ได้พื้นผิวที่เรียบลื่นเหมือนกระจก พร้อมสำหรับการเคลือบอีพิไทออล โดยมีความหยาบของพื้นผิวต่ำมาก
- การเติมสารเจือปนเพิ่มเติม: สามารถเติมไนโตรเจน อะลูมิเนียม หรือโบรอน เพื่อปรับแต่งคุณสมบัติทางไฟฟ้า (ชนิด n หรือชนิด p) ได้
- การตรวจสอบคุณภาพ: เทคโนโลยีการวัดขั้นสูงช่วยให้มั่นใจได้ว่าความเรียบของแผ่นเวเฟอร์ ความหนาสม่ำเสมอ และความหนาแน่นของข้อบกพร่องเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
กระบวนการหลายขั้นตอนนี้ส่งผลให้ได้แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ขนาด 10×10 มม. ที่แข็งแรงทนทาน พร้อมสำหรับการเจริญเติบโตแบบเอพิแท็กเซียลหรือการผลิตอุปกรณ์โดยตรง
คุณลักษณะทางวัสดุของแผ่นเวเฟอร์พื้นผิวซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)
แผ่นเวเฟอร์พื้นผิวซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ส่วนใหญ่ทำมาจาก4H-SiC or 6H-SiCโพลีไทป์:
-
4H-SiC:มีคุณสมบัติในการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูง ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังสูง เช่น MOSFET และไดโอด Schottky
-
6H-SiC:นำเสนอคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์สำหรับชิ้นส่วน RF และออปโตอิเล็กทรอนิกส์
คุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญของแผ่นเวเฟอร์พื้นผิวซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC):
-
แบนด์แกปกว้าง:~3.26 eV (4H-SiC) – ช่วยให้มีแรงดันพังทลายสูงและการสูญเสียการสวิตช์ต่ำ
-
ค่าการนำความร้อน:3–4.9 วัตต์/ซม.·เคลวิน – ระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้ระบบกำลังสูงมีความเสถียร
-
ความแข็ง:ความแข็งประมาณ 9.2 บนมาตราโมห์ – ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความทนทานเชิงกลระหว่างการประมวลผลและการทำงานของอุปกรณ์
การประยุกต์ใช้แผ่นเวเฟอร์พื้นผิวซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)
ความอเนกประสงค์ของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ทำให้มีคุณค่าในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท:
อิเล็กทรอนิกส์กำลัง: พื้นฐานของ MOSFET, IGBT และไดโอด Schottky ที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า (EV), แหล่งจ่ายไฟอุตสาหกรรม และอินเวอร์เตอร์พลังงานหมุนเวียน
อุปกรณ์ RF และไมโครเวฟ: รองรับทรานซิสเตอร์ แอมพลิฟายเออร์ และส่วนประกอบเรดาร์สำหรับ 5G ดาวเทียม และการใช้งานด้านการป้องกันประเทศ
ออปโตอิเล็กทรอนิกส์: ใช้ใน LED UV, โฟโตดีเทคเตอร์ และเลเซอร์ไดโอด ซึ่งความโปร่งใสและความเสถียรสูงในย่าน UV เป็นสิ่งสำคัญ
อวกาศและการป้องกันประเทศ: วัสดุพื้นฐานที่เชื่อถือได้สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและรังสี
สถาบันวิจัยและมหาวิทยาลัย: เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาด้านวัสดุศาสตร์ การพัฒนาอุปกรณ์ต้นแบบ และการทดสอบกระบวนการเอพิแทกเซียลแบบใหม่
ข้อกำหนดสำหรับชิปเวเฟอร์พื้นผิวซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)
| คุณสมบัติ | ค่า |
|---|---|
| ขนาด | สี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 10 มม. × 10 มม. |
| ความหนา | 330–500 ไมโครเมตร (ปรับแต่งได้) |
| โพลีไทป์ | 4H-SiC หรือ 6H-SiC |
| ปฐมนิเทศ | ระนาบซี, นอกแกน (0°/4°) |
| การตกแต่งพื้นผิว | ขัดเงาด้านเดียวหรือสองด้าน; พร้อมสำหรับการปลูกถ่ายผิวหนังแบบอีพิโนไซต์ |
| ตัวเลือกการใช้สารกระตุ้น | ชนิด N หรือชนิด P |
| ระดับ | ระดับงานวิจัยหรือระดับอุปกรณ์ |
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับแผ่นเวเฟอร์พื้นผิวซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)
คำถามที่ 1: อะไรทำให้แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) มีคุณสมบัติเหนือกว่าแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนแบบดั้งเดิม?
ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) มีความแข็งแรงต่อสนามไฟฟ้าสูงกว่าถึง 10 เท่า ทนความร้อนได้ดีกว่า และมีการสูญเสียในการสวิตช์ต่ำกว่า ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ประสิทธิภาพสูงและกำลังสูงที่ซิลิคอนทั่วไปไม่สามารถรองรับได้
Q2: สามารถจัดส่งแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ขนาด 10×10 มม. ที่มีชั้นเอพิแท็กเซียลได้หรือไม่?
ใช่ เราจัดหาซับสเตรตที่พร้อมสำหรับการปลูกผลึกแบบเอพิแท็กเซียล และสามารถส่งมอบเวเฟอร์ที่มีชั้นเอพิแท็กเซียลแบบกำหนดเอง เพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือ LED ได้
Q3: มีขนาดและระดับสารกระตุ้นที่สั่งทำพิเศษหรือไม่?
แน่นอนครับ แม้ว่าชิปขนาด 10×10 มม. จะเป็นขนาดมาตรฐานสำหรับการวิจัยและการทดสอบอุปกรณ์ แต่เราสามารถผลิตชิปขนาด ความหนา และโปรไฟล์การเจือสารตามสั่งได้ตามความต้องการ
คำถามที่ 4: แผ่นเวเฟอร์เหล่านี้มีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้มากน้อยแค่ไหน?
ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) สามารถรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 600 องศาเซลเซียส และภายใต้สภาวะที่มีรังสีสูง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับการบินและอวกาศและการทหาร
เกี่ยวกับเรา
XKH เชี่ยวชาญด้านการพัฒนา การผลิต และการขายเทคโนโลยีขั้นสูงของกระจกออปติคอลพิเศษและวัสดุคริสตัลใหม่ ผลิตภัณฑ์ของเราให้บริการด้านอิเล็กทรอนิกส์เชิงแสง อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และการทหาร เรานำเสนอชิ้นส่วนออปติคอลแซฟไฟร์ ฝาครอบเลนส์โทรศัพท์มือถือ เซรามิก LT ซิลิคอนคาร์ไบด์ SIC ควอตซ์ และแผ่นเวเฟอร์คริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ ด้วยความเชี่ยวชาญและอุปกรณ์ที่ทันสมัย เราโดดเด่นในการแปรรูปผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน โดยมุ่งมั่นที่จะเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีขั้นสูงของวัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์
