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Wafer de SiC de 12 pulgadas 4H-N de grado de producción, de grado de simulacro, de grado de investigación y sustratos DSP pulidos de doble cara y SSP pulidos de un solo lado
Resumen de una oblea de SiC de 12 pulgadas
Una oblea de SiC de 12 pulgadas se refiere a una oblea de carburo de silicio (SiC) con un diámetro de 12 pulgadas (aproximadamente 300 mm),un estándar de tamaño utilizado en la industria de semiconductores para la producción en serie de dispositivos semiconductoresEstas obleas son integrales en varias aplicaciones de alto rendimiento debido a las propiedades únicas del SiC, incluida la alta conductividad térmica, el alto voltaje de ruptura y la resistencia a altas temperaturas.Las obleas de SiC son un material básico para la fabricación de dispositivos semiconductores avanzados utilizados en campos como la electrónica de potencia, vehículos eléctricos, telecomunicaciones, aeroespacial y energía renovable.
La oblea de SiC es un material semiconductor de banda ancha y sus ventajas de rendimiento sobre las tradicionales
El silicio (Si) lo han convertido en una opción preferida en aplicaciones específicas donde el silicio ya no es efectivo, particularmente en entornos de alta potencia, alta temperatura y alta frecuencia.
La tabla de especificaciones para un SiC 4H-N de 12 pulgadas
| Diámetro | 300.0 mm+0 mm/-0,5 mm |
| Orientación de la superficie | 4° hacia <11-20> ± 0,5° |
| Duración plana primaria | Noche |
| Duración plana secundaria | No hay |
| Orientación de la muesca | Se aplicarán las siguientes medidas: |
| Ángulo de muesca | 90° +5/-1° |
| Profundidad de muesca | 1 mm + 0,25 mm/-0 mm |
| Desorientación ortogonal | ± 5,0° |
| Finalización de la superficie | C-Face: Polish óptico, Si-Face: CMP |
| El borde de la oblea | Las herramientas |
| La rugosidad de la superficie 10 μm × 10 μm |
La superficie de Si:Ra≤0,2 nm y la superficie de C:Ra≤0,5 nm |
| El grosor | 500.0μm±25.0μm |
| El valor de las emisiones de gases de efecto invernadero es el valor de las emisiones de gases de efecto invernadero. | ≤ 8 μm |
| TTV | ≤ 25 μm |
| - ¿Qué quieres decir? | ≤ 35 μm |
| La velocidad warp. | ≤ 45 μm |
| Parámetros de la superficie | |
| Las fichas/indentes | Ninguno permitido ≥ 0,5 mm Ancho y profundidad |
| Arrancamientos2 (Si frente CS8520) |
≤ 5 y longitud acumulada ≤ 1 Diámetro de la oblea |
| El valor de las emisiones de CO2 de las emisiones de gases de efecto invernadero se calculará en función de las emisiones de CO2 de las emisiones de gases de efecto invernadero. | ≥95% |
| Las grietas | Ninguno permitido |
| Mancha | Ninguno permitido |
| Exclusión del borde | 3 mm |
1. Propiedades de banda ancha:
SiC tiene una banda ancha de 3,26 eV, que es significativamente mayor que la del silicio (1,1 eV).y temperaturas sin deterioro ni pérdida de rendimientoEsto es crítico para aplicaciones como la electrónica de potencia y los dispositivos de alto voltaje donde se necesita una mayor eficiencia y estabilidad térmica.
2. Alta conductividad térmica:
El SiC presenta una conductividad térmica excepcional (alrededor de 3,5 veces mayor que el silicio), lo que es beneficioso para la disipación de calor.La capacidad de conducción eficiente del calor es esencial para evitar el sobrecalentamiento y garantizar el rendimiento a largo plazo., especialmente cuando se manejan grandes cantidades de energía.
3.Alto voltaje de ruptura:
Debido a la amplia banda ancha, el SiC puede soportar voltajes mucho más altos en comparación con el silicio, lo que lo hace adecuado para su uso en aplicaciones de alto voltaje como la conversión y transmisión de energía.Los dispositivos de SiC pueden manejar hasta 10 veces el voltaje de ruptura de los dispositivos basados en silicio, lo que los hace ideales para la electrónica de potencia que opera a voltajes elevados.
4Baja resistencia:
Los materiales de SiC tienen una resistencia de encendido mucho menor en comparación con el silicio, lo que conduce a una mayor eficiencia, especialmente en aplicaciones de conmutación de potencia.Esto reduce la pérdida de energía y aumenta la eficiencia general de los dispositivos que utilizan obleas de SiC.
5. Alta densidad de potencia:
La combinación de alto voltaje de ruptura, baja resistencia,y alta conductividad térmica permite la producción de dispositivos de alta densidad de potencia que pueden funcionar en condiciones extremas con pérdidas mínimas.
La fabricación de obleas de SiC de 12 pulgadas sigue varios pasos críticos para producir obleas de alta calidad que cumplan con las especificaciones requeridas para su uso en dispositivos de semiconductores.A continuación se presentan las etapas clave involucradas en la producción de obleas de SiC:
La producción de obleas de SiC comienza con el crecimiento de grandes cristales individuales.que consiste en sublimar el silicio y el carbono en un hornoTambién se pueden utilizar otros métodos, como el crecimiento de la solución y la deposición química de vapor (CVD).pero el PVT es el método más ampliamente adoptado para la producción a gran escala.
El proceso requiere altas temperaturas (alrededor de 2000 °C) y un control preciso para garantizar que la estructura cristalina sea uniforme y libre de defectos.
Una vez que se cultiva un solo cristal de SiC, se corta en obeliscos delgados con sierras de punta de diamante o sierras de alambre.Las obleas generalmente se cortan en espesores de alrededor de 300 ∼ 350 micras.
Después de cortar, las obleas de SiC se someten a pulido para lograr una superficie lisa adecuada para aplicaciones de semiconductores.Este paso es crucial para reducir los defectos de la superficie y garantizar una superficie plana que sea ideal para la fabricación del dispositivoEl pulido químico mecánico (CMP) se utiliza a menudo para lograr la suavidad deseada y eliminar cualquier daño residual del corte.
4.Dopaje:
Para modificar las propiedades eléctricas del SiC, el dopaje se realiza introduciendo pequeñas cantidades de otros elementos como nitrógeno, boro o fósforo.Este proceso es esencial para controlar la conductividad de la oblea de SiC y crear materiales de tipo p o n necesarios para diferentes tipos de dispositivos semiconductores.
Las aplicaciones principales de las obleas de SiC de 12 pulgadas se encuentran en industrias donde se requiere una alta eficiencia, manejo de energía y estabilidad térmica.A continuación se presentan algunas de las áreas clave donde las obleas de SiC se utilizan ampliamente:
Los dispositivos SiC, particularmente los MOSFET de potencia (transistores de efecto de campo de óxido metálico-semiconductor) y los diodos, se utilizan en electrónica de potencia para aplicaciones de alto voltaje y alta potencia.
Las obleas de SiC de 12 pulgadas permiten a los fabricantes producir un mayor número de dispositivos por obleas, lo que conduce a soluciones más rentables para la creciente demanda de electrónica de potencia.
La industria automotriz, especialmente el sector de los vehículos eléctricos (VE), depende de dispositivos basados en SiC para sistemas eficientes de conversión y carga de energía.Las obleas de SiC se utilizan en los módulos de potencia de los inversores EV, ayudando a los vehículos a operar de manera más eficiente con tiempos de carga más rápidos, un mayor rendimiento y un mayor alcance.
Los módulos de potencia de SiC permiten a los vehículos eléctricos lograr un mejor rendimiento térmico y una mayor densidad de potencia, lo que permite sistemas más ligeros y compactos.
Las obleas de SiC son cruciales para aplicaciones de alta frecuencia en la industria de las telecomunicaciones.proporcionando una alta potencia y bajas pérdidas a frecuencias más altasLa alta conductividad térmica y el voltaje de ruptura del SiC permiten que estos dispositivos funcionen en condiciones extremas, como en el espacio exterior o en sistemas de radar altamente sensibles.
Las obleas de SiC se utilizan en las industrias aeroespacial y de defensa para la electrónica de alto rendimiento que debe operar en ambientes de alta temperatura, alto voltaje y radiación.Estas incluyen aplicaciones tales como sistemas satelitales, exploración espacial, y sistemas de radar avanzados.
En los sistemas de energía solar y eólica, los dispositivos SiC se utilizan en convertidores de potencia e inversores para convertir la energía generada a partir de fuentes renovables en electricidad utilizable.La capacidad del SiC para manejar altos voltajes y funcionar eficientemente a altas temperaturas lo hace ideal para estas aplicaciones.
A: ¿Qué quieres decir?El uso de obleas de SiC de 12 pulgadas en la fabricación de semiconductores proporciona varias ventajas significativas:
1. Mayor eficiencia:
Los dispositivos basados en SiC ofrecen una mayor eficiencia en comparación con los dispositivos basados en silicio, especialmente en aplicaciones de conversión de energía.que es crucial para industrias como los vehículos eléctricos, energía renovable y redes eléctricas.
2Mejor gestión térmica:
La alta conductividad térmica del SiC ayuda a disipar el calor de manera más efectiva, lo que permite que los dispositivos funcionen a niveles de potencia más altos sin sobrecalentamiento.Esto da como resultado componentes más fiables y de mayor duración.
3. Mayor densidad de energía:
Los dispositivos SiC pueden operar a voltajes y frecuencias más altos, lo que resulta en una mayor densidad de potencia para la electrónica de potencia.ahorrar espacio y reducir el peso del sistema en aplicaciones como vehículos eléctricos y telecomunicaciones.
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