2 吋 6H-N 碳化矽晶圓是專為研究與裝置層級應用所設計的單晶基板。6H 多晶型具有六角晶體結構，可在嚴苛的條件下提供穩定的電導率和良好的散熱效能。.
6H-SiC 擁有約 3.02 eV 的帶隙，可在傳統矽材質無法運作的環境中運作，特別是在高壓、高溫和高頻的條件下。這使得它適用於早期裝置原型、材料測試和特殊電子元件製造。.
ZMSH SiC 晶圓採用受控晶體生長技術製造，以確保一致的電阻率、低缺陷密度和高表面品質。這些參數對於確保可重複的實驗結果和穩定的裝置效能至關重要。.
主要功能
N 型導電結構
晶圓摻雜為 N 型，提供穩定的電子傳導通路，適合半導體元件製造和電氣特性實驗。.
寬帶隙半導體材料
SiC 擁有 ~3.02 eV 的帶隙，相較於矽可支援更高的電場強度，可實現高電壓操作並提高元件效率。.
高導熱性
SiC 具有優異的熱傳導性，能夠有效地從有源元件區域散熱。這可改善裝置的可靠性，並延長高功率應用的操作壽命。.
高機械強度
SiC 晶圓的莫氏硬度約為 9.2，在製造過程中具有很強的抗機械損傷、表面磨損和加工應力的能力。.
高擊穿電場
高擊穿電場強度可使裝置結構緊湊，同時維持高電壓耐受性，使 SiC 成為先進功率電子的理想選擇。.
技術規格
| 參數 | 規格 |
|---|---|
| 材質 | 單晶碳化矽 |
| 品牌 | ZMSH |
| 多重類型 | 6H-N |
| 直徑 | 2 吋 (50.8 公釐) |
| 厚度 | 350 μm / 650 μm |
| 電導類型 | N 型 |
| 表面處理 | CMP 拋光矽面 |
| C面處理 | 機械拋光 |
| 表面粗糙度 | Ra < 0.2 nm (矽面) |
| 電阻率 | 0.015 - 0.028 Ω-cm |
| 顏色 | 透明 / 淺綠色 |
| 包裝 | 單晶圓容器 |
6H-SiC 的材料特性
| 財產 | 價值 |
|---|---|
| 晶格參數 | a = 3.073 Å, c = 15.117 Å |
| 莫氏硬度 | ≈ 9.2 |
| 密度 | 3.21 g/cm³ |
| 熱膨脹係數 | 4-5 ×10-⁶ /K |
| 折射率 (750 奈米) | n₀ = 2.60, nₑ = 2.65 |
| 介電常數 | ≈ 9.66 |
| 熱傳導 | ~3.7-3.9 W/cm-K |
| 帶隙 | 3.02 eV |
| 分解電場 | 3-5 ×10⁶ V/cm |
| 飽和漂移速度 | 2.0 ×10⁵ m/s |
這些固有的物理特性使 6H-SiC 適合需要在極端電氣和熱條件下保持穩定效能的應用。.
製造過程
SiC 單晶矽晶圓通常使用 物理氣相傳輸 (PVT) 方法, 是一種成熟的寬帶隙半導體晶體生長工業製程。.
在此製程中，高純度的 SiC 原物料會在 2000°C 以上的溫度下昇華。蒸氣物質透過精心控制的熱梯度傳送，並在種子晶體上再結晶，形成單晶錠 (boule)。生長完成後，晶棒會經過切片、研磨、拋光和清潔等步驟加工成晶圓。.
對於裝置應用，晶圓可以經過額外的 化學氣相沉積 (CVD) 外延生長, ，可以精確控制摻雜濃度和層厚度。此步驟對於 MOSFET 和二極體製造來說非常重要。.
應用
電力電子
2 吋 6H-N SiC 晶圓用於功率半導體元件的開發和原型製作，包括二極體、MOSFET 結構和功率模組。這些元件對於能量轉換系統和電源管理電路是不可或缺的。.
高溫電子
SiC 材料在高溫下仍能維持穩定的電氣性能，因此適用於航太電子、工業監控系統和能源基礎設施應用。.
半導體研發
由於其可用性和成本效益，2 吋晶圓被廣泛用於大學實驗室、研究機構和試產環境中的材料研究和裝置實驗。.
光電與特殊應用
SiC 在某些波長範圍內也具有光學透明性，因此可以用於特殊的光子與光電研究應用。.
優勢
2 吋 SiC 晶圓平台為研發提供了多項優勢：
- 與較大尺寸的晶圓相比，成本較低
- 更容易處理實驗室規模的實驗
- 適用於快速原型製作與製程測試
- 穩定的晶體品質可提供可重複的結果
- 針對研究需求的彈性客製化選項
常見問題
Q1: 6H-SiC 和 4H-SiC 有何不同？
6H-SiC 和 4H-SiC 是不同的多晶型。4H-SiC 通常提供較高的電子遷移率，並廣泛應用於商用電源裝置，而 6H-SiC 則提供穩定的電氣行為，常用於研究與特定電子應用。.
Q2: 晶圓會經過什麼表面處理？
Si 面使用化學機械拋光 (CMP) 研磨，以達到超平滑的表面品質 (Ra < 0.2 nm)。C 面採用機械拋光，以支援不同的加工需求。.
Q3: 晶圓規格可以客製化嗎？
是的。ZMSH 可根據客戶需求提供客製化選項，包括厚度、摻雜濃度、電阻率範圍及表面處理。.
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