Dvoupalcová destička 6H-N z karbidu křemíku je monokrystalický substrát určený pro výzkum i pro aplikace na úrovni zařízení. Polytyp 6H se vyznačuje hexagonální krystalovou strukturou, která zajišťuje stabilní elektrickou vodivost a dobrý tepelný výkon v náročných podmínkách.
Díky pásové mezeře přibližně 3,02 eV umožňuje 6H-SiC provoz v prostředích, kde tradiční křemíkové materiály selhávají, zejména v podmínkách vysokého napětí, vysokých teplot a vysokých frekvencí. Díky tomu je vhodný pro prototypování zařízení v rané fázi vývoje, testování materiálů a výrobu specializovaných elektronických součástek.
Desky ZMSH SiC se vyrábějí pomocí řízených technik růstu krystalů, aby se zajistila konzistentní rezistivita, nízká hustota defektů a vysoká kvalita povrchu. Tyto parametry jsou rozhodující pro zajištění reprodukovatelných experimentálních výsledků a stabilního výkonu zařízení.
Klíčové vlastnosti
Vodivá struktura typu N
Destička je dopována jako typ N, což zajišťuje stabilní dráhy vedení elektronů vhodné pro výrobu polovodičových zařízení a experimenty s elektrickou charakterizací.
Polovodičový materiál se širokým pásmovým rozpětím
S pásmovou mezerou ~3,02 eV podporuje SiC ve srovnání s křemíkem výrazně vyšší intenzitu elektrického pole, což umožňuje vysokonapěťový provoz a lepší účinnost zařízení.
Vysoká tepelná vodivost
SiC vykazuje vynikající tepelnou vodivost, což umožňuje účinný odvod tepla z aktivních oblastí zařízení. To zvyšuje spolehlivost zařízení a prodlužuje jeho provozní životnost v aplikacích s vysokým výkonem.
Vysoká mechanická pevnost
Díky tvrdosti podle Mohse přibližně 9,2 jsou plátky SiC velmi odolné vůči mechanickému poškození, opotřebení povrchu a namáhání při výrobě.
Vysoké průrazné elektrické pole
Vysoká intenzita průrazného pole umožňuje kompaktní strukturu zařízení při zachování vysoké napěťové tolerance, díky čemuž je SiC ideální pro pokročilou výkonovou elektroniku.
Technické specifikace
| Parametr | Specifikace |
|---|---|
| Materiál | Monokrystalický karbid křemíku |
| Značka | ZMSH |
| Polytyp | 6H-N |
| Průměr | 2 palce (50,8 mm) |
| Tloušťka | 350 μm / 650 μm |
| Typ vodivosti | N-typ |
| Povrchová úprava | Leštěný Si-čel CMP |
| Ošetření obličeje C | Mechanické leštění |
| Drsnost povrchu | Ra < 0,2 nm (Si-čelo) |
| Odolnost | 0,015 - 0,028 Ω-cm |
| Barva | Transparentní / světle zelená |
| Balení | Kontejner na jednotlivé oplatky |
Vlastnosti materiálu 6H-SiC
| Majetek | Hodnota |
|---|---|
| Parametry mřížky | a = 3,073 Å, c = 15,117 Å |
| Tvrdost podle Mohse | ≈ 9.2 |
| Hustota | 3,21 g/cm³ |
| Koeficient tepelné roztažnosti | 4-5 ×10-⁶ /K |
| Index lomu (750 nm) | n₀ = 2,60, nₑ = 2,65 |
| Dielektrická konstanta | ≈ 9.66 |
| Tepelná vodivost | ~3,7-3,9 W/cm-K |
| Pásmová propust | 3,02 eV |
| Elektrické pole rozpadu | 3-5 ×10⁶ V/cm |
| Rychlost driftu nasycení | 2,0 ×10⁵ m/s |
Díky těmto vlastnostem je 6H-SiC vhodný pro aplikace vyžadující stabilní výkon v extrémních elektrických a tepelných podmínkách.
Výrobní proces
SiC monokrystalické plátky se obvykle vyrábějí pomocí Metoda fyzikálního transportu par (PVT), vyspělý průmyslový proces pro růst krystalů polovodičů se širokým pásmem.
Při tomto procesu je zdrojový materiál SiC vysoké čistoty sublimován při teplotách nad 2000 °C. Páry jsou transportovány přes pečlivě řízený tepelný gradient a rekrystalizují na seed krystalu, čímž vzniká monokrystalický ingot (boule). Po růstu se bule zpracovává na destičky krájením, lapováním, leštěním a čištěním.
Pro použití v zařízeních mohou být destičky podrobeny dalším úpravám. Epitaxní růst pomocí chemické depozice z par (CVD), což umožňuje přesné řízení koncentrace dopování a tloušťky vrstvy. Tento krok je nezbytný pro výrobu MOSFETů a diod.
Aplikace
Výkonová elektronika
Dvoupalcové SiC destičky 6H-N se používají při vývoji a prototypování výkonových polovodičových zařízení, včetně diod, struktur MOSFET a výkonových modulů. Tato zařízení jsou nezbytná pro systémy přeměny energie a obvody řízení spotřeby.
Vysokoteplotní elektronika
Materiály SiC si zachovávají stabilní elektrický výkon při zvýšených teplotách, takže jsou vhodné pro leteckou elektroniku, průmyslové monitorovací systémy a aplikace v energetické infrastruktuře.
Výzkum a vývoj polovodičů
Díky své dostupnosti a cenové výhodnosti jsou 2palcové destičky široce používány v univerzitních laboratořích, výzkumných ústavech a pilotních výrobních prostředích pro studium materiálů a experimentování se zařízeními.
Optoelektronické a speciální aplikace
SiC také vykazuje optickou průhlednost v určitých vlnových délkách, což umožňuje jeho použití ve specializovaných fotonických a optoelektronických výzkumných aplikacích.
Výhody
Dvoupalcová platforma SiC waferů poskytuje několik výhod pro výzkum a vývoj:
- Nižší náklady ve srovnání s většími velikostmi destiček
- Snadnější manipulace při laboratorních pokusech
- Vhodné pro rychlé prototypování a testování procesů
- Stabilní kvalita krystalů pro reprodukovatelné výsledky
- Flexibilní možnosti přizpůsobení pro potřeby výzkumu
ČASTO KLADENÉ DOTAZY
Otázka 1: Jaký je rozdíl mezi 6H-SiC a 4H-SiC?
6H-SiC a 4H-SiC jsou různé krystalové polytypy. 4H-SiC obecně nabízí vyšší pohyblivost elektronů a je široce používán v komerčních energetických zařízeních, zatímco 6H-SiC poskytuje stabilní elektrické chování a je běžně používán ve výzkumu a specifických elektronických aplikacích.
Otázka 2: Jaká povrchová úprava se na destičku aplikuje?
Čelní strana Si je leštěna pomocí chemicko-mechanického leštění (CMP), aby se dosáhlo velmi hladkého povrchu (Ra < 0,2 nm). Čelní strana C je leštěna mechanicky, aby vyhovovala různým požadavkům na zpracování.
Otázka 3: Lze specifikace oplatek přizpůsobit?
Ano. ZMSH poskytuje možnosti přizpůsobení včetně tloušťky, koncentrace dopování, rozsahu odporu a přípravy povrchu podle požadavků zákazníka.
Recenze
Zatím zde nejsou žádné recenze.