3 Zoll hochreine (undotiert) Siliziumkarbid-Wafer, halbisolierende SiC-Substrate (HPSl)

Kurze Beschreibung:

Der 3-Zoll-Wafer aus hochreinem, halbisolierendem Siliziumkarbid (SiC) (HPSI) ist ein hochwertiges Substrat, optimiert für Hochleistungs-, Hochfrequenz- und optoelektronische Anwendungen. Hergestellt aus undotiertem, hochreinem 4H-SiC-Material, zeichnen sich diese Wafer durch hervorragende Wärmeleitfähigkeit, große Bandlücke und außergewöhnliche halbisolierende Eigenschaften aus, was sie für die Entwicklung fortschrittlicher Geräte unverzichtbar macht. Dank ihrer überlegenen strukturellen Integrität und Oberflächenqualität bilden HPSI-SiC-Substrate die Grundlage für Technologien der nächsten Generation in der Leistungselektronik, Telekommunikation und Luft- und Raumfahrt und fördern Innovationen in verschiedenen Bereichen.

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Produktdetail

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Eigenschaften

1. Physikalische und strukturelle Eigenschaften
●Materialtyp: Hochreines (undotiertes) Siliziumkarbid (SiC)
●Durchmesser: 3 Zoll (76,2 mm)
●Dicke: 0,33–0,5 mm, je nach Anwendungsanforderungen anpassbar.
●Kristallstruktur: 4H-SiC-Polytyp mit hexagonalem Gitter, bekannt für hohe Elektronenbeweglichkeit und thermische Stabilität.
●Ausrichtung:
oStandard: [0001] (C-Ebene), geeignet für eine Vielzahl von Anwendungen.
oOptional: Außeraxial (4° oder 8° Neigung) für verbessertes epitaktisches Wachstum von Geräteschichten.
●Ebenheit: Gesamtdickenvariation (TTV) ●Oberflächenqualität:
oPoliert auf oGeringe Defektdichte (<10/cm² Mikroröhrendichte). 2. Elektrische Eigenschaften ●Spezifischer Widerstand: >109^99 Ω·cm, wird durch die Beseitigung absichtlicher Dotierstoffe aufrechterhalten.
●Dielektrische Festigkeit: Hohe Spannungsfestigkeit mit minimalen dielektrischen Verlusten, ideal für Hochleistungsanwendungen.
● Wärmeleitfähigkeit: 3,5–4,9 W/cm·K, ermöglicht eine effektive Wärmeableitung in Hochleistungsgeräten.

3. Thermische und mechanische Eigenschaften
●Große Bandlücke: 3,26 eV, unterstützt den Betrieb unter Hochspannungs-, Hochtemperatur- und Hochstrahlungsbedingungen.
●Härte: Mohs-Skala 9, gewährleistet Robustheit gegen mechanischen Verschleiß während der Verarbeitung.
● Wärmeausdehnungskoeffizient: 4,2 × 10−6/K4,2 \times 10^{-6}/\text{K}4,2 × 10−6/K, wodurch Dimensionsstabilität bei Temperaturschwankungen gewährleistet wird.

Parameter	Produktionsqualität	Forschungsqualität	Dummy-Klasse	Einheit
Grad	Produktionsqualität	Forschungsqualität	Dummy-Klasse
Durchmesser	76,2 ± 0,5	76,2 ± 0,5	76,2 ± 0,5	mm
Dicke	500 ± 25	500 ± 25	500 ± 25	µm
Waferorientierung	Auf der Achse: <0001> ± 0,5°	Auf der Achse: <0001> ± 2,0°	Auf der Achse: <0001> ± 2,0°	Grad
Mikrorohrdichte (MPD)	≤ 1	≤ 5	≤ 10	cm−2^-2−2
Elektrischer Widerstand	≥ 1E10	≥ 1E5	≥ 1E5	Ω·cm
Dotierstoff	Undotiert	Undotiert	Undotiert
Primäre flache Ausrichtung	{1-100} ± 5,0°	{1-100} ± 5,0°	{1-100} ± 5,0°	Grad
Primäre flache Länge	32,5 ± 3,0	32,5 ± 3,0	32,5 ± 3,0	mm
Sekundäre flache Länge	18,0 ± 2,0	18,0 ± 2,0	18,0 ± 2,0	mm
Sekundäre flache Ausrichtung	90° im Uhrzeigersinn von der Primärebene ± 5,0°	90° im Uhrzeigersinn von der Primärebene ± 5,0°	90° im Uhrzeigersinn von der Primärebene ± 5,0°	Grad
Kantenausschluss	3	3	3	mm
LTV/TTV/Bug/Kette	3 / 10 / ±30 / 40	3 / 10 / ±30 / 40	5 / 15 / ±40 / 45	µm
Oberflächenrauheit	Si-Fläche: CMP, C-Fläche: Poliert	Si-Fläche: CMP, C-Fläche: Poliert	Si-Fläche: CMP, C-Fläche: Poliert
Risse (Hochintensitätslicht)	Keiner	Keiner	Keiner
Sechskantplatten (Hochintensitätslicht)	Keiner	Keiner	Kumulative Fläche 10 %	%
Polytypiebereiche (Hochintensitätslicht)	Kumulative Fläche 5 %	Kumulative Fläche 20 %	Kumulative Fläche 30 %	%
Kratzer (Hochintensitätslicht)	≤ 5 Kratzer, Gesamtlänge ≤ 150	≤ 10 Kratzer, Gesamtlänge ≤ 200	≤ 10 Kratzer, Gesamtlänge ≤ 200	mm
Kantenabsplitterung	Keine ≥ 0,5 mm Breite/Tiefe	2 zulässig ≤ 1 mm Breite/Tiefe	5 zulässig ≤ 5 mm Breite/Tiefe	mm
Oberflächenkontamination	Keiner	Keiner	Keiner

Anwendungen

1. Leistungselektronik
Aufgrund ihrer großen Bandlücke und hohen Wärmeleitfähigkeit eignen sich HPSI-SiC-Substrate ideal für Leistungsgeräte, die unter extremen Bedingungen betrieben werden, wie zum Beispiel:
●Hochspannungsgeräte: Einschließlich MOSFETs, IGBTs und Schottky-Barrieredioden (SBDs) für eine effiziente Leistungsumwandlung.
●Systeme für erneuerbare Energien: Wie Solarwechselrichter und Windturbinensteuerungen.
●Elektrofahrzeuge (EVs): Wird in Wechselrichtern, Ladegeräten und Antriebssystemen verwendet, um die Effizienz zu verbessern und die Größe zu reduzieren.

2. HF- und Mikrowellenanwendungen
Der hohe spezifische Widerstand und die geringen dielektrischen Verluste von HPSI-Wafern sind für Hochfrequenz- (RF) und Mikrowellensysteme von entscheidender Bedeutung, darunter:
●Telekommunikationsinfrastruktur: Basisstationen für 5G-Netzwerke und Satellitenkommunikation.
●Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: Radarsysteme, Phased-Array-Antennen und Avionikkomponenten.

3. Optoelektronik
Die Transparenz und die große Bandlücke von 4H-SiC ermöglichen seinen Einsatz in optoelektronischen Geräten, wie beispielsweise:
●UV-Fotodetektoren: Für die Umweltüberwachung und medizinische Diagnostik.
●Hochleistungs-LEDs: Unterstützung von Festkörperbeleuchtungssystemen.
●Laserdioden: Für industrielle und medizinische Anwendungen.

4. Forschung und Entwicklung
HPSI-SiC-Substrate werden in akademischen und industriellen F&E-Laboren häufig zur Erforschung fortschrittlicher Materialeigenschaften und zur Geräteherstellung verwendet, darunter:
●Epitaktisches Schichtwachstum: Studien zur Defektreduzierung und Schichtoptimierung.
●Trägermobilitätsstudien: Untersuchung des Elektronen- und Lochtransports in hochreinen Materialien.
●Prototyping: Erstentwicklung neuer Geräte und Schaltkreise.

Vorteile

Überragende Qualität:
Hohe Reinheit und geringe Defektdichte bieten eine zuverlässige Plattform für fortschrittliche Anwendungen.

Thermische Stabilität:
Dank der hervorragenden Wärmeableitungseigenschaften können Geräte auch unter hohen Leistungs- und Temperaturbedingungen effizient arbeiten.

Breite Kompatibilität:
Verfügbare Ausrichtungen und benutzerdefinierte Dickenoptionen gewährleisten die Anpassungsfähigkeit an verschiedene Geräteanforderungen.

Haltbarkeit:
Außergewöhnliche Härte und strukturelle Stabilität minimieren Verschleiß und Verformung während der Verarbeitung und des Betriebs.

Vielseitigkeit:
Geeignet für eine Vielzahl von Branchen, von erneuerbaren Energien bis hin zu Luft- und Raumfahrt und Telekommunikation.

Abschluss

Der 3-Zoll-Wafer aus hochreinem, halbisolierendem Siliziumkarbid stellt den Höhepunkt der Substrattechnologie für Hochleistungs-, Hochfrequenz- und optoelektronische Geräte dar. Seine Kombination aus hervorragenden thermischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften gewährleistet zuverlässige Leistung in anspruchsvollen Umgebungen. Von Leistungselektronik und HF-Systemen über Optoelektronik bis hin zu fortschrittlicher Forschung und Entwicklung bilden diese HPSI-Substrate die Grundlage für die Innovationen von morgen.
Für weitere Informationen oder um eine Bestellung aufzugeben, kontaktieren Sie uns bitte. Unser technisches Team berät Sie gerne und bietet Ihnen individuelle Anpassungsmöglichkeiten.