Kundenspezifische SiC-Keimkristallsubstrate, Durchmesser 205/203/208 mm, Typ 4H-N, für optische Kommunikation

Kundenspezifische SiC-Impfkristallsubstrate, Durchmesser 205/203/208 mm, Typ 4H-N, für optische Kommunikation (Abbildung)

Kurzbeschreibung:

SiC-Keimkristallsubstrate (Siliciumcarbid) bilden als Kernmaterialien für Halbleiter der dritten Generation die Grundlage für Anwendungen in der Optoelektronik, Elektromobilität, 5G-Kommunikation und Luft- und Raumfahrt. Ihre hohe Wärmeleitfähigkeit (4,9 W/cm·K), extrem hohe Durchbruchfeldstärke (2–4 MV/cm) und große Bandlücke (3,2 eV) machen sie zu wichtigen Basismaterialien. Dank fortschrittlicher Fertigungstechnologien wie physikalischer Dampfphasenabscheidung (PVT) und Flüssigphasenepitaxie (LPE) bietet XKH 4H/6H-N-leitende, halbisolierende und 3C-SiC-Polytyp-Keimkristallsubstrate in Waferformaten von 2 bis 12 Zoll mit Mikroporendichten unter 0,3 cm⁻², spezifischen Widerständen von 20–23 mΩ·cm und Oberflächenrauheiten (Ra) < 0,2 nm. Unsere Dienstleistungen umfassen heteroepitaktisches Wachstum (z. B. SiC-auf-Si), Präzisionsbearbeitung im Nanobereich (Toleranz ±0,1 μm) und globale Schnelllieferung, wodurch Kunden in die Lage versetzt werden, technische Hürden zu überwinden und die Klimaneutralität sowie die intelligente Transformation zu beschleunigen.

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Merkmale

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

Hauptmerkmale

1. Kristallstruktur und elektrische Eigenschaften

• Kristallographische Stabilität: 100% Dominanz des 4H-SiC-Polytyps, keine multikristallinen Einschlüsse (z. B. 6H/15R), mit einer Halbwertsbreite (FWHM) der XRD-Rocking-Kurve von ≤32,7 Bogensekunden.

• Hohe Ladungsträgermobilität: Elektronenmobilität von 5.400 cm²/V·s (4H-SiC) und Lochmobilität von 380 cm²/V·s, was die Entwicklung von Hochfrequenzbauelementen ermöglicht.

•Strahlungsbeständigkeit: Widersteht 1 MeV Neutronenbestrahlung mit einer Verschiebungsschädigungsschwelle von 1×10¹⁵ n/cm², ideal für Luft- und Raumfahrt- sowie Kernkraftanwendungen.

2. Thermische und mechanische Eigenschaften

• Außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit: 4,9 W/cm·K (4H-SiC), dreimal so hoch wie die von Silizium, ermöglicht den Betrieb über 200°C.

• Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient: CTE von 4,0×10⁻⁶/K (25–1000°C), wodurch die Kompatibilität mit siliziumbasierten Gehäusen gewährleistet und die thermische Belastung minimiert wird.

3. Fehlerkontrolle und Bearbeitungsgenauigkeit

• Mikrorohrdichte: <0,3 cm⁻² (8-Zoll-Wafer), Versetzungsdichte <1.000 cm⁻² (nachgewiesen durch KOH-Ätzung).

• Oberflächenqualität: CMP-poliert auf Ra <0,2 nm, erfüllt die Anforderungen an die Ebenheit gemäß EUV-Lithographie.

Wichtigste Anwendungsbereiche

Domäne	Anwendungsszenarien	Technische Vorteile
Optische Kommunikation	100G/400G-Laser, Siliziumphotonik-Hybridmodule	InP-Keimsubstrate ermöglichen eine direkte Bandlücke (1,34 eV) und Si-basierte Heteroepitaxie, wodurch optische Kopplungsverluste reduziert werden.
Fahrzeuge mit neuer Energie	800-V-Hochspannungswechselrichter, Bordladegeräte (OBC)	4H-SiC-Substrate halten Spannungen von >1.200 V stand, wodurch die Leitungsverluste um 50 % und das Systemvolumen um 40 % reduziert werden.
5G-Kommunikation	Millimeterwellen-HF-Geräte (PA/LNA), Basisstations-Leistungsverstärker	Halbisolierende SiC-Substrate (spezifischer Widerstand >10⁵ Ω·cm) ermöglichen die passive Integration bei hohen Frequenzen (60 GHz+).
Industrieausrüstung	Hochtemperatursensoren, Stromwandler, Kernreaktormonitore	InSb-Keimsubstrate (0,17 eV Bandlücke) ermöglichen eine magnetische Empfindlichkeit von bis zu 300 % bei 10 T.

Wichtigste Vorteile

SiC-Keimkristallsubstrate (Siliciumcarbid) bieten mit einer Wärmeleitfähigkeit von 4,9 W/cm·K, einer Durchbruchfeldstärke von 2–4 MV/cm und einer Bandlücke von 3,2 eV eine unübertroffene Leistungsfähigkeit und ermöglichen so Anwendungen mit hoher Leistung, hohen Frequenzen und hohen Temperaturen. Dank ihrer Mikrorohrdichte von null und einer Versetzungsdichte von <1.000 cm⁻² gewährleisten diese Substrate Zuverlässigkeit auch unter extremen Bedingungen. Ihre chemische Inertheit und die CVD-kompatiblen Oberflächen (Ra <0,2 nm) unterstützen fortschrittliches heteroepitaktisches Wachstum (z. B. SiC-auf-Si) für Optoelektronik und Stromversorgungssysteme für Elektrofahrzeuge.

XKH-Dienstleistungen:

1. Kundenspezifische Fertigung

• Flexible Waferformate: 2–12-Zoll-Wafer mit kreisförmigen, rechteckigen oder kundenspezifisch geformten Ausschnitten (Toleranz ±0,01 mm).

• Dotierungskontrolle: Präzise Dotierung mit Stickstoff (N) und Aluminium (Al) mittels CVD, wodurch Widerstandsbereiche von 10⁻³ bis 10⁶ Ω·cm erreicht werden.

2. Fortschrittliche Prozesstechnologien

• Heteroepitaxie: SiC-auf-Si (kompatibel mit 8-Zoll-Siliziumleitungen) und SiC-auf-Diamant (Wärmeleitfähigkeit >2.000 W/m·K).

• Defektminderung: Wasserstoffätzen und Tempern zur Reduzierung von Mikrorohr-/Dichtedefekten, wodurch die Waferausbeute auf >95 % verbessert wird.

3. Qualitätsmanagementsysteme

• End-to-End-Testverfahren: Raman-Spektroskopie (Polytypenprüfung), XRD (Kristallinität) und SEM (Defektanalyse).

• Zertifizierungen: Entspricht AEC-Q101 (Automobilindustrie), JEDEC (JEDEC-033) und MIL-PRF-38534 (Militärstandard).

4. Unterstützung der globalen Lieferkette

• Produktionskapazität: Monatliche Produktion >10.000 Wafer (60 % 8 Zoll), mit 48-Stunden-Notfalllieferung.

• Logistiknetzwerk: Abdeckung in Europa, Nordamerika und im asiatisch-pazifischen Raum per Luft-/Seefracht mit temperaturgeführter Verpackung.

5. Technische Mitentwicklung

• Gemeinsame Forschungs- und Entwicklungslabore: Zusammenarbeit bei der Optimierung der Gehäuse von SiC-Leistungsmodulen (z. B. Integration des DBC-Substrats).

• IP-Lizenzierung: Bereitstellung von Lizenzen für die GaN-auf-SiC-RF-Epitaxie-Wachstumstechnologie zur Reduzierung der F&E-Kosten unserer Kunden.

Zusammenfassung

SiC-Impfkristallsubstrate (Siliziumkarbid) revolutionieren als strategisches Material globale Industrieketten durch bahnbrechende Fortschritte im Kristallwachstum, der Defektkontrolle und der heterogenen Integration. Durch die kontinuierliche Verbesserung der Wafer-Defektreduzierung, die Skalierung der 8-Zoll-Produktion und den Ausbau heteroepitaktischer Plattformen (z. B. SiC auf Diamant) bietet XKH hochzuverlässige und kosteneffiziente Lösungen für Optoelektronik, neue Energien und die fortschrittliche Fertigung. Unser Innovationsanspruch sichert unseren Kunden eine führende Rolle in Sachen Klimaneutralität und intelligenter Systeme und gestaltet die nächste Ära der Halbleiter-Ökosysteme mit breiter Bandlücke.