Siliziumkarbid (SiC)-Einkristallsubstrat – 10×10-mm-Wafer

Kurze Beschreibung:

Der 10 x 10 mm große Siliziumkarbid-Einkristall-Substratwafer (SiC) ist ein Hochleistungshalbleitermaterial für die nächste Generation der Leistungselektronik und optoelektronischen Anwendungen. Dank ihrer außergewöhnlichen Wärmeleitfähigkeit, großen Bandlücke und ausgezeichneten chemischen Stabilität bilden SiC-Substrate die Grundlage für Geräte, die bei hohen Temperaturen, hohen Frequenzen und hohen Spannungen effizient arbeiten. Diese Substrate werden präzise in quadratische Chips mit den Abmessungen 10 x 10 mm geschnitten und eignen sich ideal für Forschung, Prototyping und Geräteherstellung.

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Merkmale

Detailliertes Diagramm eines Siliziumkarbid-Substratwafers (SiC)

Übersicht über Siliziumkarbid (SiC)-Substratwafer

Der10 × 10 mm Siliziumkarbid (SiC)-Einkristall-Substratwaferist ein Hochleistungshalbleitermaterial für die nächste Generation der Leistungselektronik und optoelektronischen Anwendungen. Siliziumkarbid-Substratwafer (SiC) zeichnen sich durch außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit, große Bandlücke und ausgezeichnete chemische Stabilität aus und bilden die Grundlage für Geräte, die unter hohen Temperaturen, hohen Frequenzen und hohen Spannungen effizient arbeiten. Diese Substrate werden präzise zugeschnitten in10×10 mm große quadratische Chips, ideal für Forschung, Prototyping und Geräteherstellung.

Produktionsprinzip von Siliziumkarbid (SiC)-Substratwafern

Siliziumkarbid-Substratwafer (SiC) werden durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVT) oder Sublimationswachstum hergestellt. Der Prozess beginnt mit der Befüllung eines Graphittiegels mit hochreinem SiC-Pulver. Bei extremen Temperaturen von über 2.000 °C und in kontrollierter Umgebung sublimiert das Pulver zu Dampf und lagert sich auf einem sorgfältig ausgerichteten Impfkristall ab. Dadurch entsteht ein großer, defektarmer Einkristallblock.

Sobald der SiC-Boule gezüchtet ist, durchläuft er folgende Schritte:

Ingot-Schneiden: Präzise Diamantdrahtsägen schneiden den SiC-Ingot in Wafer oder Chips.

Läppen und Schleifen: Oberflächen werden geglättet, um Sägespuren zu entfernen und eine gleichmäßige Dicke zu erreichen.

Chemisch-mechanisches Polieren (CMP): Erzielt eine epi-fähige Spiegeloberfläche mit extrem geringer Oberflächenrauheit.

Optionale Dotierung: Zur Anpassung der elektrischen Eigenschaften (n-Typ oder p-Typ) kann eine Dotierung mit Stickstoff, Aluminium oder Bor eingeführt werden.

Qualitätsprüfung: Fortschrittliche Messtechnik stellt sicher, dass die Ebenheit, Dickengleichmäßigkeit und Defektdichte der Wafer den strengen Anforderungen an die Halbleiterqualität entsprechen.

Das Ergebnis dieses mehrstufigen Prozesses sind robuste 10 x 10 mm große Siliziumkarbid-Substratwaferchips (SiC), die für das epitaktische Wachstum oder die direkte Geräteherstellung bereit sind.

Materialeigenschaften von Siliziumkarbid (SiC)-Substratwafern

Die Siliziumkarbid (SiC)-Substratwafer bestehen hauptsächlich aus4H-SiC or 6H-SiCPolytypen:

4H-SiC:Verfügt über eine hohe Elektronenbeweglichkeit und ist daher ideal für Leistungsgeräte wie MOSFETs und Schottky-Dioden.
6H-SiC:Bietet einzigartige Eigenschaften für HF- und optoelektronische Komponenten.

Wichtige physikalische Eigenschaften von Siliziumkarbid-Substratwafern (SiC):

Große Bandlücke:~3,26 eV (4H-SiC) – ermöglicht hohe Durchbruchspannung und geringe Schaltverluste.
Wärmeleitfähigkeit:3–4,9 W/cm·K – leitet Wärme effektiv ab und gewährleistet Stabilität in Hochleistungssystemen.
Härte:~9,2 auf der Mohs-Skala – gewährleistet mechanische Haltbarkeit während der Verarbeitung und des Gerätebetriebs.

Anwendungen von Siliziumkarbid (SiC)-Substratwafern

Die Vielseitigkeit von Siliziumkarbid-Substratwafern (SiC) macht sie in zahlreichen Branchen wertvoll:

Leistungselektronik: Grundlage für MOSFETs, IGBTs und Schottky-Dioden, die in Elektrofahrzeugen (EVs), industriellen Stromversorgungen und Wechselrichtern für erneuerbare Energien verwendet werden.

HF- und Mikrowellengeräte: Unterstützt Transistoren, Verstärker und Radarkomponenten für 5G-, Satelliten- und Verteidigungsanwendungen.

Optoelektronik: Wird in UV-LEDs, Fotodetektoren und Laserdioden verwendet, bei denen eine hohe UV-Transparenz und -Stabilität entscheidend sind.

Luft- und Raumfahrt & Verteidigung: Zuverlässiges Substrat für strahlungsbeständige Hochtemperaturelektronik.

Forschungseinrichtungen und Universitäten: Ideal für Materialwissenschaftsstudien, die Entwicklung von Geräteprototypen und das Testen neuer epitaktischer Prozesse.

Spezifikationen für Siliziumkarbid (SiC)-Substrat-Wafer-Chips

Eigentum	Wert
Größe	10 mm × 10 mm im Quadrat
Dicke	330–500 μm (anpassbar)
Polytypie	4H-SiC oder 6H-SiC
Orientierung	C-Ebene, außeraxial (0°/4°)
Oberflächenbeschaffenheit	Einseitig oder beidseitig poliert; Epi-ready verfügbar
Dopingmöglichkeiten	N-Typ oder P-Typ
Grad	Forschungsqualität oder Gerätequalität

FAQ zu Siliziumkarbid (SiC)-Substratwafern

F1: Was macht Siliziumkarbid-Substratwafer (SiC) herkömmlichen Siliziumwafern überlegen?
SiC bietet eine 10-mal höhere Durchbruchfeldstärke, überlegene Hitzebeständigkeit und geringere Schaltverluste und ist daher ideal für hocheffiziente Hochleistungsgeräte, die Silizium nicht unterstützen kann.

F2: Kann der 10 x 10 mm große Siliziumkarbid-Substratwafer (SiC) mit epitaktischen Schichten geliefert werden?
Ja. Wir bieten epitaktische Substrate und können Wafer mit kundenspezifischen Epitaxieschichten liefern, um die spezifischen Anforderungen der Leistungsgeräte- oder LED-Herstellung zu erfüllen.

F3: Sind Sondergrößen und Dopingstufen verfügbar?
Absolut. Während 10×10 mm große Chips für Forschung und Geräteproben Standard sind, sind auf Anfrage auch kundenspezifische Abmessungen, Dicken und Dotierungsprofile erhältlich.

F4: Wie haltbar sind diese Wafer in extremen Umgebungen?
SiC behält seine strukturelle Integrität und elektrische Leistung bei über 600 °C und unter hoher Strahlung und ist daher ideal für die Luft- und Raumfahrt sowie für militärische Elektronik geeignet.

Über uns

XKH ist spezialisiert auf die Hightech-Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von speziellem optischem Glas und neuen Kristallmaterialien. Unsere Produkte kommen in der optischen Elektronik, der Unterhaltungselektronik und dem Militär zum Einsatz. Wir bieten optische Komponenten aus Saphir, Handy-Objektivabdeckungen, Keramik, LT, Siliziumkarbid (SIC), Quarz und Halbleiterkristall-Wafer an. Dank unserer Fachkompetenz und modernster Ausrüstung sind wir in der Verarbeitung nicht standardisierter Produkte führend und streben danach, ein führendes Hightech-Unternehmen für optoelektronische Materialien zu werden.