SiC חד-גבישי מוליך 6 אינץ' על מצע מרוכב SiC פולי-גבישי קוטר 150 מ"מ סוג P סוג N
פרמטרים טכניים
גוֹדֶל: | 6 אִינְטשׁ |
קוֹטֶר: | 150 מ"מ |
עוֹבִי: | 400-500 מיקרומטר |
פרמטרים של סרט SiC מונוקריסטלי | |
פוליטייפ: | 4H-SiC או 6H-SiC |
ריכוז סימום: | 1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ ס"מ⁻³ |
עוֹבִי: | 5-20 מיקרומטר |
עמידות גיליון: | 10-1000 אוהם/מ"ר |
ניידות אלקטרונים: | 800-1200 סמ"ר/Vs |
ניידות חורים: | 100-300 סמ"ר/Vs |
פרמטרים של שכבת חיץ SiC פולי-קריסטלית | |
עוֹבִי: | 50-300 מיקרומטר |
מוליכות תרמית: | 150-300 וואט/מטר קלווין |
פרמטרים של מצע SiC מונוקריסטלי | |
פוליטייפ: | 4H-SiC או 6H-SiC |
ריכוז סימום: | 1×10¹⁴ - 1×10¹⁸ ס"מ⁻³ |
עוֹבִי: | 300-500 מיקרומטר |
גודל גרגר: | > 1 מ"מ |
חספוס פני השטח: | < 0.3 מ"מ RMS |
תכונות מכניות וחשמליות | |
קַשִׁיוּת: | 9-10 חודשים |
חוזק דחיסה: | ממוצע ציונים של 3-4 |
חוזק מתיחה: | 0.3-0.5 GPA |
עוצמת שדה פירוק: | > 2 MV/cm |
סבילות מינון כוללת: | > 10 מרד |
התנגדות לאפקט של אירוע יחיד: | > 100 MeV·סמ"ר/מ"ג |
מוליכות תרמית: | 150-380 וואט/מטר קלווין |
טווח טמפרטורות הפעלה: | 55- עד 600 מעלות צלזיוס |
מאפיינים עיקריים
ה-SiC המונוקריסטלי המוליך בגודל 6 אינץ' על גבי מצע מרוכב SiC פוליקריסטלי מציע איזון ייחודי בין מבנה החומר לביצועים, מה שהופך אותו מתאים לסביבות תעשייתיות תובעניות:
1. יעילות כלכלית: בסיס ה-SiC הפולי-קריסטלי מפחית באופן משמעותי את העלויות בהשוואה ל-SiC חד-קריסטלי מלא, בעוד ששכבת ה-SiC הפעילה החד-קריסטלית מבטיחה ביצועים ברמת התקן, אידיאלית עבור יישומים רגישים לעלויות.
2. תכונות חשמליות יוצאות דופן: שכבת ה-SiC המונוקריסטלית מציגה ניידות נשא גבוהה (>500 סמ"ר/V·s) וצפיפות פגמים נמוכה, התומכת בפעולת התקן בתדר גבוה ובעוצמה גבוהה.
3. יציבות בטמפרטורה גבוהה: עמידותו הטבועה של SiC בטמפרטורה גבוהה (מעל 600 מעלות צלזיוס) מבטיחה שהמצע המרוכב יישאר יציב בתנאים קיצוניים, מה שהופך אותו מתאים לרכבים חשמליים ויישומי מנוע תעשייתיים.
גודל פרוסה סטנדרטי של 4.6 אינץ': בהשוואה למצעי SiC מסורתיים בגודל 4 אינץ', הפורמט של 6 אינץ' מגדיל את תפוקת השבב ביותר מ-30%, ומפחית את עלויות התקן ליחידה.
5. עיצוב מוליך: שכבות מסוג N או מסוג P מסוממות מראש ממזערות את שלבי השתלת היונים בייצור המכשיר, ומשפרות את יעילות הייצור והתפוקה.
6. ניהול תרמי מעולה: המוליכות התרמית של בסיס ה-SiC הפולי-קריסטלי (~120 W/m·K) מתקרבת לזו של SiC חד-קריסטלי, ומטפלת ביעילות באתגרי פיזור חום בהתקנים בעלי הספק גבוה.
מאפיינים אלה מציבים את ה-SiC המונוקריסטלי המוליך בגודל 6 אינץ' על גבי מצע מרוכב SiC פוליקריסטלי כפתרון תחרותי עבור תעשיות כגון אנרגיה מתחדשת, תחבורה רכבתית ותעופה וחלל.
יישומים עיקריים
ה-SiC המונוקריסטלי המוליך בגודל 6 אינץ' על גבי מצע מרוכב SiC פוליקריסטלי נפרס בהצלחה במספר תחומים מבוקשים:
1. מערכות הנעה לרכב חשמלי: משמשות בטרנזיסטורי MOSFET ודיודות SiC במתח גבוה כדי לשפר את יעילות הממיר ולהאריך את טווח הסוללה (למשל, דגמי טסלה ו-BYD).
2. מנועי תעשייה: מאפשרים מודולי כוח בטמפרטורה גבוהה ובתדר מיתוג גבוה, ומפחיתים את צריכת האנרגיה במכונות כבדות ובטורבינות רוח.
3. ממירים פוטו-וולטאיים: התקני SiC משפרים את יעילות ההמרה הסולארית (>99%), בעוד שהמצע המרוכב מפחית עוד יותר את עלויות המערכת.
4. תחבורה ברכבת: מיושם בממירי גרירה עבור מערכות רכבת מהירות ורכבת תחתית, המציע התנגדות למתח גבוה (> 1700V) וגורמי צורה קומפקטיים.
5. חלל: אידיאלי עבור מערכות כוח לווייניות ומעגלי בקרת מנועי מטוסים, מסוגל לעמוד בטמפרטורות קיצוניות וקרינה.
בייצור מעשי, ה-SiC המונוקריסטלי המוליך בגודל 6 אינץ' על גבי מצע מרוכב SiC פוליקריסטלי תואם לחלוטין לתהליכי התקנים סטנדרטיים של SiC (למשל, ליתוגרפיה, איכול), ואינו דורש השקעה הונית נוספת.
שירותי XKH
XKH מספקת תמיכה מקיפה עבור SiC חד-קריסטלי מוליך בגודל 6 אינץ' על גבי מצע מרוכב SiC פולי-קריסטלי, החל ממחקר ופיתוח ועד לייצור המוני:
1. התאמה אישית: עובי שכבה חד-גבישית מתכוונן (5–100 מיקרומטר), ריכוז סימום (1e15–1e19 סמ"ק) וכיוון גביש (4H/6H-SiC) כדי לעמוד בדרישות מגוונות של המכשיר.
2. עיבוד ופלים: אספקה בכמות גדולה של מצעים בגודל 6 אינץ' עם שירותי דילול ומטליזציה בצד האחורי לשילוב "הכנס והפעל".
3. אימות טכני: כולל ניתוח גבישיות XRD, בדיקת אפקט הול ומדידת התנגדות תרמית כדי לזרז את תהליך הסמכת החומר.
4. אב טיפוס מהיר: דגימות בגודל 2 עד 4 אינץ' (אותו תהליך) עבור מוסדות מחקר להאצת מחזורי פיתוח.
5. ניתוח ואופטימיזציה של כשלים: פתרונות ברמת החומר לאתגרי עיבוד (למשל, פגמים בשכבה האפיטקסיאלית).
המשימה שלנו היא לבסס את ה-SiC המונו-קריסטלי המוליך בגודל 6 אינץ' על מצע מרוכב SiC פולי-קריסטלי כפתרון המועדף מבחינת עלות-תמורה עבור מוצרי אלקטרוניקה להספק SiC, המציע תמיכה מקצה לקצה, החל מבניית אב טיפוס ועד לייצור בכמות גדולה.
מַסְקָנָה
מצע מרוכב SiC חד-קריסטלי בגודל 6 אינץ', המוליך על גבי מצע מרוכב SiC פולי-קריסטלי, משיג איזון פורץ דרך בין ביצועים לעלות באמצעות המבנה ההיברידי המונו/פולי-קריסטלי החדשני שלו. ככל שרכבים חשמליים מתפשטים ומתקדמים בתעשייה 4.0, מצע זה מספק בסיס חומרי אמין לאלקטרוניקה של הדור הבא של הספק. XKH מברכת על שיתופי פעולה כדי לחקור עוד יותר את הפוטנציאל של טכנולוגיית SiC.

