מצע סיליקון קרביד מחולק לסוג מבודד למחצה ולסוג מוליך. נכון לעכשיו, המפרט המרכזי של מוצרי מצע סיליקון קרביד מבודד למחצה הוא 4 אינץ'. בשוק סיליקון קרביד מוליך, המפרט הנוכחי של מוצרי מצע הוא 6 אינץ'.
בשל יישומים במורד הזרם בתחום ה-RF, מצעי SiC מבודדים למחצה וחומרים אפיטקסיאליים כפופים לבקרת ייצוא של משרד המסחר האמריקאי. SiC מבודד למחצה כמצע הוא החומר המועדף להטרואפיטקסיה של GaN ויש לו פוטנציאל יישום חשוב בתחום המיקרוגל. בהשוואה לחוסר התאמה בגבישים של ספיר 14% ו-Si 16.9%, אי ההתאמה בגבישים של חומרי SiC ו-GaN היא רק 3.4%. בשילוב עם המוליכות התרמית הגבוהה במיוחד של SiC, למכשירי ה-LED והמיקרוגל בעלי יעילות אנרגטית גבוהה בתדר גבוה והספק גבוה של GaN שהוכנו על ידו יש יתרונות גדולים במכ"ם, ציוד מיקרוגל בעל הספק גבוה ומערכות תקשורת 5G.
המחקר והפיתוח של מצע SiC מבודד למחצה תמיד היו מוקד המחקר והפיתוח של מצע גבישי יחיד SiC. ישנם שני קשיים עיקריים בגידול חומרי SiC מבודדים למחצה:
1) הפחתת זיהומים של תורמי חנקן המוכנסים על ידי ציד גרפיט, ספיחה של בידוד תרמי וסימום באבקה;
2) תוך הבטחת האיכות והתכונות החשמליות של הגביש, מוצג מרכז עמוק כדי לפצות על הזיהומים הרדודים הנותרים באמצעות פעילות חשמלית.
נכון לעכשיו, היצרנים בעלי כושר ייצור של SiC מבודד למחצה הם בעיקר SICC Co, Semisic Crystal Co, Tanke Blue Co, ו-Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.
גביש SiC מוליך מושג על ידי הזרקת חנקן לאטמוספרה הגדלה. מצע סיליקון קרביד מוליך משמש בעיקר לייצור התקני כוח, התקני כוח סיליקון קרביד בעלי מתח גבוה, זרם גבוה, טמפרטורה גבוהה, תדר גבוה, הפסד נמוך ויתרונות ייחודיים אחרים, ישפרו מאוד את יעילות המרת האנרגיה של התקני כוח מבוססי סיליקון, ויש להם השפעה משמעותית ורחבת היקף על תחום המרת האנרגיה היעילה. תחומי היישום העיקריים הם כלי רכב חשמליים/ערימות טעינה, אנרגיה פוטו-וולטאית חדשה, תחבורה רכבתית, רשת חכמה וכן הלאה. מכיוון שהמוצרים המוליכים במורד הזרם הם בעיקר התקני כוח ברכבים חשמליים, פוטו-וולטאית ותחומים אחרים, סיכויי היישום רחבים יותר, והיצרנים רבים יותר.
סוג גביש סיליקון קרביד: ניתן לחלק את המבנה הטיפוסי של סיליקון קרביד גבישי 4H הטוב ביותר לשתי קטגוריות, האחת היא מבנה ספלריט מסוג גביש סיליקון קרביד קובי, המכונה 3C-SiC או β-SiC, והשנייה היא מבנה משושה או יהלום בעל מבנה מחזורי גדול, האופייני ל-6H-SiC, 4H-sic, 15R-SiC וכו', המכונים יחד α-SiC. ל-3C-SiC יתרון של התנגדות גבוהה בייצור התקני ייצור. עם זאת, חוסר ההתאמה הגבוה בין קבועי הסריג של Si ו-SiC ומקדמי ההתפשטות התרמית יכול להוביל למספר רב של פגמים בשכבה האפיטקסיאלית של 3C-SiC. ל-4H-SiC פוטנציאל גדול בייצור MOSFETs, מכיוון שתהליכי צמיחת הגבישים וצמיחת השכבה האפיטקסיאלית שלו מצוינים יותר, ומבחינת ניידות אלקטרונים, 4H-SiC גבוה יותר מ-3C-SiC ו-6H-SiC, ומספק מאפייני מיקרוגל טובים יותר עבור 4H-SiC MOSFETs.
אם יש הפרה, צור קשר עם מחיקה
זמן פרסום: 16 ביולי 2024