Kundenspezifisches SiC-Keimsubstrat vom Typ N, Durchmesser 153/155 mm, für Leistungselektronik
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Siliziumkarbid (SiC)-Keimsubstrate dienen als Basismaterial für Halbleiter der dritten Generation und zeichnen sich durch ihre außergewöhnlich hohe Wärmeleitfähigkeit, überlegene Durchbruchfeldstärke und hohe Elektronenbeweglichkeit aus. Diese Eigenschaften machen sie unverzichtbar für Leistungselektronik, Hochfrequenzbauelemente, Elektrofahrzeuge und Anwendungen im Bereich erneuerbarer Energien. XKH ist spezialisiert auf die Forschung und Entwicklung sowie die Produktion hochwertiger SiC-Keimsubstrate und setzt dabei fortschrittliche Kristallzüchtungstechniken wie die physikalische Dampftransportabscheidung (PVT) und die Hochtemperatur-CVD (HTCVD) ein, um eine branchenführende Kristallqualität zu gewährleisten.
XKH bietet 4-, 6- und 8-Zoll-SiC-Keimsubstrate mit anpassbarer N-/P-Dotierung an. Diese erreichen spezifische Widerstände von 0,01–0,1 Ω·cm und Versetzungsdichten unter 500 cm⁻² und eignen sich daher ideal für die Herstellung von MOSFETs, Schottky-Barriere-Dioden (SBDs) und IGBTs. Unser vertikal integrierter Produktionsprozess umfasst Kristallzüchtung, Wafer-Slicing, Polieren und Inspektion. Mit einer monatlichen Produktionskapazität von über 5.000 Wafern decken wir die vielfältigen Anforderungen von Forschungseinrichtungen, Halbleiterherstellern und Unternehmen im Bereich erneuerbarer Energien ab.
Darüber hinaus bieten wir kundenspezifische Lösungen an, darunter:
Anpassung der Kristallorientierung (4H-SiC, 6H-SiC)
Spezielle Dotierung (Aluminium, Stickstoff, Bor usw.)
Hochglänzende Politur (Ra < 0,5 nm)
XKH unterstützt die Verarbeitung anhand von Proben, technische Beratungen und die Prototypenfertigung in Kleinserien, um optimierte SiC-Substratlösungen zu liefern.
Technische Parameter
| Siliziumkarbid-Keimwafer | |
| Polytyp | 4H |
| Oberflächenorientierungsfehler | 4° in Richtung <11-20>±0,5º |
| Widerstand | Anpassung |
| Durchmesser | 205 ± 0,5 mm |
| Dicke | 600±50μm |
| Rauheit | CMP,Ra≤0,2nm |
| Mikrorohrdichte | ≤1 Stück/cm² |
| Kratzer | ≤5, Gesamtlänge≤2*Durchmesser |
| Kantenabsplitterungen/Einkerbungen | Keiner |
| Front-Lasermarkierung | Keiner |
| Kratzer | ≤2,Gesamtlänge≤Durchmesser |
| Kantenabsplitterungen/Einkerbungen | Keiner |
| Polytypenbereiche | Keiner |
| Lasermarkierung auf der Rückseite | 1 mm (von der Oberkante) |
| Rand | Fase |
| Verpackung | Multi-Wafer-Kassette |
SiC-Keimsubstrate – Wichtigste Eigenschaften
1. Außergewöhnliche physikalische Eigenschaften
• Hohe Wärmeleitfähigkeit (~490 W/m·K), die Silizium (Si) und Galliumarsenid (GaAs) deutlich übertrifft und es somit ideal für die Kühlung von Geräten mit hoher Leistungsdichte macht.
• Durchschlagsfeldstärke (~3 MV/cm), die einen stabilen Betrieb unter Hochspannungsbedingungen ermöglicht, was für Wechselrichter in Elektrofahrzeugen und industrielle Leistungsmodule von entscheidender Bedeutung ist.
• Große Bandlücke (3,2 eV), wodurch Leckströme bei hohen Temperaturen reduziert und die Zuverlässigkeit des Bauelements erhöht wird.
2. Überragende Kristallqualität
• Die PVT + HTCVD Hybrid-Wachstumstechnologie minimiert Mikrorohrdefekte und hält die Versetzungsdichte unter 500 cm⁻².
• Waferwölbung/Verformung < 10 μm und Oberflächenrauheit Ra < 0,5 nm, wodurch die Kompatibilität mit hochpräzisen Lithographie- und Dünnschichtabscheidungsprozessen gewährleistet wird.
3. Vielfältige Dopingmöglichkeiten
•N-Typ (Stickstoffdotiert): Niedriger spezifischer Widerstand (0,01-0,02 Ω·cm), optimiert für Hochfrequenz-HF-Bauelemente.
• P-Typ (Aluminium-dotiert): Ideal für Leistungs-MOSFETs und IGBTs, verbessert die Ladungsträgermobilität.
• Halbisolierendes SiC (Vanadium-dotiert): Spezifischer Widerstand > 10⁵ Ω·cm, maßgeschneidert für 5G-HF-Frontend-Module.
4. Umweltstabilität
• Hohe Temperaturbeständigkeit (>1600°C) und Strahlungsbeständigkeit, geeignet für die Luft- und Raumfahrt, Kernkraftwerke und andere extreme Umgebungen.
SiC-Keimsubstrate – Primäre Anwendungen
1. Leistungselektronik
• Elektrofahrzeuge (EVs): Werden in On-Board-Ladegeräten (OBC) und Wechselrichtern verwendet, um die Effizienz zu verbessern und den Bedarf an Wärmemanagement zu reduzieren.
• Industrielle Energiesysteme: Verbessert Photovoltaik-Wechselrichter und intelligente Stromnetze und erreicht einen Wirkungsgrad der Energieumwandlung von >99%.
2. HF-Geräte
• 5G-Basisstationen: Halbisolierende SiC-Substrate ermöglichen GaN-auf-SiC-HF-Leistungsverstärker und unterstützen die Übertragung von Hochfrequenz- und Hochleistungssignalen.
Satellitenkommunikation: Dank der geringen Verluste eignet es sich für Millimeterwellengeräte.
3. Erneuerbare Energien und Energiespeicherung
• Solarenergie: SiC-MOSFETs steigern den Wirkungsgrad der DC-AC-Umwandlung und senken gleichzeitig die Systemkosten.
• Energiespeichersysteme (ESS): Optimiert bidirektionale Wandler und verlängert die Batterielebensdauer.
4. Verteidigung und Luft- und Raumfahrt
• Radarsysteme: In AESA-Radargeräten (Active Electronically Scanned Array) werden Hochleistungs-SiC-Bauelemente eingesetzt.
• Energiemanagement von Raumfahrzeugen: Strahlungsbeständige SiC-Substrate sind für Tiefraummissionen von entscheidender Bedeutung.
5. Forschung und neue Technologien
• Quantencomputing: Hochreines SiC ermöglicht die Erforschung von Spin-Qubits.
• Hochtemperatursensoren: Werden bei der Erdölexploration und der Überwachung von Kernreaktoren eingesetzt.
SiC-Keimsubstrate - XKH Services
1. Vorteile der Lieferkette
• Vertikal integrierte Fertigung: Vollständige Kontrolle vom hochreinen SiC-Pulver bis zum fertigen Wafer, wodurch Lieferzeiten von 4-6 Wochen für Standardprodukte gewährleistet werden.
• Kostenwettbewerbsfähigkeit: Skaleneffekte ermöglichen 15-20% niedrigere Preise als die Konkurrenz, mit Unterstützung für langfristige Verträge (LTAs).
2. Anpassungsdienstleistungen
• Kristallorientierung: 4H-SiC (Standard) oder 6H-SiC (spezielle Anwendungen).
• Optimierung der Dotierung: Maßgeschneiderte N-Typ-/P-Typ-/halbisolierende Eigenschaften.
• Fortschrittliches Polieren: CMP-Polieren und epi-vorbereitete Oberflächenbehandlung (Ra < 0,3 nm).
3. Technischer Support
• Kostenlose Musterprüfung: Beinhaltet Berichte über XRD-, AFM- und Hall-Effekt-Messungen.
• Unterstützung bei der Gerätesimulation: Unterstützt das epitaktische Wachstum und die Optimierung des Gerätedesigns.
4. Schnelle Reaktion
• Prototypenfertigung in kleinen Stückzahlen: Mindestbestellmenge 10 Wafer, Lieferung innerhalb von 3 Wochen.
• Globale Logistik: Partnerschaften mit DHL und FedEx für die Zustellung bis an die Haustür.
5. Qualitätssicherung
• Vollständige Prozessprüfung: Umfasst Röntgentopographie (XRT) und Fehlerdichteanalyse.
• Internationale Zertifizierungen: Entspricht den Standards IATF 16949 (Automobilqualität) und AEC-Q101.
Abschluss
Die SiC-Keimsubstrate von XKH zeichnen sich durch hohe Kristallqualität, stabile Lieferkette und flexible Anpassungsmöglichkeiten aus und finden Anwendung in der Leistungselektronik, der 5G-Kommunikation, der erneuerbaren Energien und der Verteidigungstechnologie. Wir entwickeln die Massenproduktionstechnologie für 8-Zoll-SiC-Substrate kontinuierlich weiter, um die Halbleiterindustrie der dritten Generation voranzutreiben.









