Μελέτη περίπτωσης: Καινοτομία της ZMSH με το νέο υπόστρωμα SiC 4H/6H-P 3C-N

Προηγούμενο

Η ZMSH είναι εδώ και καιρό ηγέτης στην τεχνολογία πλακιδίων και υποστρωμάτων καρβιδίου του πυριτίου (SiC), παρέχοντας κρύσταλλα 6H-SiC και 4H-SiC για την παραγωγή υψηλής συχνότητας, υψηλής ισχύος, υψηλής θερμοκρασίας,και ηλεκτρονικές συσκευές ανθεκτικές σε ακτινοβολίαΚαθώς η ζήτηση της αγοράς για ηλεκτρονικές συσκευές υψηλότερης απόδοσης συνεχίζει να αυξάνεται, η ZMSH έχει επενδύσει στην έρευνα και ανάπτυξη,με αποτέλεσμα την έναρξη της νέας γενιάς των κρυσταλλικών υποστρωμάτων 4H/6H-P 3C-N SiCΤο προϊόν αυτό ενσωματώνει παραδοσιακά υποστρώματα SiC πολυτύπου 4H/6H με νέες ταινίες SiC 3C-N,προσφέροντας σημαντικές βελτιώσεις απόδοσης για ηλεκτρονικές συσκευές υψηλής ισχύος και υψηλής συχνότητας επόμενης γενιάς.

Ανάλυση των υφιστάμενων προϊόντων: Κρυστάλλινα υποστρώματα 6H-SiC και 4H-SiC

Χαρακτηριστικά του προϊόντος

• Κρυστάλλινη δομήΤο 6H έχει ελαφρώς χαμηλότερη κινητικότητα ηλεκτρονίων και στενότερο εύρος ζώνης.ενώ ο τύπος 4H παρέχει μεγαλύτερη κινητικότητα ηλεκτρονίων και ευρύτερο εύρος ζώνης (3.2 eV), καθιστώντας το ιδανικό για συσκευές υψηλής συχνότητας και υψηλής ισχύος.
• Τύπος αγωγιμότητας: Υποστηρίζει τον τύπο N ή ημιμονωτικό, καλύπτοντας διάφορες απαιτήσεις σχεδιασμού συσκευών.
• Θερμική αγωγιμότητα: Τα υποστρώματα SiC προσφέρουν θερμική αγωγιμότητα μεταξύ 3,2·4,9 W/cm·K, εξασφαλίζοντας αποτελεσματική διάχυση θερμότητας, η οποία είναι κρίσιμη για την ηλεκτρονική υψηλής θερμοκρασίας.
• Μηχανικές ιδιότητες: Με υψηλή σκληρότητα (καρύδα Mohs 9,2), τα υπόστρωμα SiC προσφέρουν μηχανική σταθερότητα, καθιστώντας τα κατάλληλα για ανθεκτικές στην φθορά και μηχανικά απαιτητικές εφαρμογές.
• Εφαρμογές: Τα υποστρώματα αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως σε ηλεκτρονικές συσκευές ισχύος, συσκευές υψηλής συχνότητας και σε ορισμένες εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας και ανθεκτικής στη ραδιενέργεια.

Τεχνικοί περιορισμοί
Παρόλο που το 6H-SiC και το 4H-SiC έχουν καλή απόδοση στην αγορά, η απόδοσή τους εξακολουθεί να είναι χαμηλή σε ορισμένες εφαρμογές υψηλής συχνότητας, υψηλής ισχύος και υψηλής θερμοκρασίας.Προκλήσεις όπως τα υψηλά ποσοστά ελαττωμάτων, περιορισμένη κινητικότητα ηλεκτρονίων και περιορισμοί εύρους ζώνης σημαίνουν ότι η απόδοση αυτών των υλικών δεν έχει ακόμη καλύψει πλήρως τις ανάγκες των ηλεκτρονικών συσκευών επόμενης γενιάς.Η αγορά απαιτεί υψηλότερες επιδόσεις, υλικά χαμηλότερου ελαττώματος για την ενίσχυση της αποτελεσματικότητας και της σταθερότητας της συσκευής.

Καινοτομία στο νέο προϊόν: 4H/6H-P 3C-N SiC Κρυσταλλικά Υποστρώματα

Για την αντιμετώπιση των περιορισμών των παραδοσιακών υλικών 6H και 4H-SiC, η ZMSH εισήγαγε το καινοτόμο4H/6H-P 3C-N SiCΤο νέο προϊόν βελτιώνει σημαντικά τις επιδόσεις του υλικού, αυξάνοντας επιταξιακά τις ταινίες 3C-N SiC σε υποστρώματα 4H/6H-SiC.

Τεχνολογικές Προόδους

• Τεχνολογία ολοκλήρωσης πολυτύπου: Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία χημικής εναπόθεσης ατμών (CVD), οι ταινίες 3C-SiC καλλιεργούνται με ακρίβεια επιταξιακά σε υποστρώματα 4H/6H-SiC, μειώνοντας την ασυμφωνία του πλέγματος και την πυκνότητα ελαττωμάτων,βελτιώνοντας έτσι τη δομική ακεραιότητα του υλικού.
• Βελτιωμένη κινητικότητα ηλεκτρονίων: Σε σύγκριση με το παραδοσιακό 4H/6H-SiC, ο κρύσταλλος 3C-SiC προσφέρει μεγαλύτερη κινητικότητα ηλεκτρονίων, καθιστώντας το νέο υλικό πιο κατάλληλο για εφαρμογές υψηλής συχνότητας.
• Υψηλότερη τάση διακοπής: Οι δοκιμές ηλεκτρικής απόδοσης δείχνουν σημαντική βελτίωση της τάσης διακοπής, καθιστώντας το προϊόν πιο κατάλληλο για εφαρμογές υψηλής ισχύος.
• Χαμηλό ποσοστό ελαττωμάτων: Οι βελτιστοποιημένες συνθήκες ανάπτυξης έχουν μειώσει σημαντικά τα κρυστάλλινα ελαττώματα και τις εκτοπίσεις, επιτρέποντας στο υλικό να διατηρεί μακροχρόνια σταθερότητα σε περιβάλλοντα υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας.
• Οπτοηλεκτρονική ολοκλήρωση: Το 3C-SiC έχει μοναδικές οπτοηλεκτρονικές ιδιότητες, ιδιαίτερα κατάλληλες για υπεριώδεις ανιχνευτές και άλλες οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές, διευρύνοντας το εύρος εφαρμογής του προϊόντος.

Βασικά πλεονεκτήματα του νέου προϊόντος

• Υψηλότερη κινητικότητα ηλεκτρονίων και τάση διάσπασης: Σε σύγκριση με το 6H και το 4H-SiC, το φιλμ SiC 3C-N επιτρέπει στις ηλεκτρονικές συσκευές να λειτουργούν πιο σταθερά σε συνθήκες υψηλής συχνότητας και υψηλής ισχύος,με βελτιωμένη απόδοση μετάδοσης και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής συσκευής.
• Βελτιωμένη θερμική αγωγιμότητα και σταθερότητα: Το νέο υλικό SiC παρουσιάζει βελτιωμένη θερμική αγωγιμότητα και σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας το ιδανικό για εφαρμογές άνω των 1000°C.
• Ενσωματωμένες οπτοηλεκτρονικές ιδιότητες: Τα οπτοηλεκτρονικά χαρακτηριστικά του 3C-SiC ενισχύουν περαιτέρω την ανταγωνιστικότητα των υπόστρωτων SiC στην αγορά οπτοηλεκτρονικών συσκευών,ειδικά σε εφαρμογές ανίχνευσης υπεριώδους ακτινοβολίας και οπτικών αισθητήρων.
• Χημική σταθερότητα και αντοχή στη διάβρωση: Το νέο υλικό SiC έχει αυξημένη σταθερότητα σε περιβάλλοντα χημικής διάβρωσης και οξείδωσης, καθιστώντας το κατάλληλο για πιο απαιτητικά βιομηχανικά περιβάλλοντα.

Σενάρια εφαρμογής

Το νέο4H/6H-P 3C-N SiCτο κρυστάλλινο υπόστρωμα, με τις ανώτερες ηλεκτρονικές και οπτοηλεκτρονικές του ιδιότητες, είναι ιδανικό για τους ακόλουθους βασικούς τομείς:

1. Ηλεκτρονική ενέργεια: Η υψηλή τάση διάσπασης και η εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα του το καθιστούν ιδανική επιλογή για συσκευές υψηλής ισχύος όπως τα MOSFET, τα IGBT και οι διόδοι Schottky.
2. Συσκευές ραδιοσυχνοτήτων υψηλής συχνότητας και μικροκυμάτων: Η υψηλή κινητικότητα των ηλεκτρονίων το καθιστά εξαιρετικά αποτελεσματικό σε συσκευές υψηλής συχνότητας ραδιοκυμάτων και μικροκυμάτων.
3. Ανιχνευτές υπεριώδους ακτινοβολίας και οπτοηλεκτρονικά: Οι οπτοηλεκτρονικές ιδιότητες του 3C-SiC καθιστούν το νέο προϊόν ιδιαίτερα κατάλληλο για την ανάπτυξη υπεριώδεις ανιχνευτών και οπτοηλεκτρονικών αισθητήρων.

Συμπέρασμα της υπόθεσης και σύσταση νέου προϊόντος

Η ZMSH λανσάρισε με επιτυχία τη νέα γενιά4H/6H-P 3C-N SiCΚρυστάλλινα υπόστρωμα μέσω τεχνολογικής καινοτομίας, βελτιώνοντας σημαντικά την ανταγωνιστικότητα των υλικών SiC στις αγορές εφαρμογών υψηλής ισχύος, υψηλής συχνότητας και οπτοηλεκτρονικών.Με την επιταξιακή ανάπτυξη 3C-N SiC ταινιών, το νέο προϊόν μειώνει τα ποσοστά ασυμφωνίας και ελαττωμάτων του πλέγματος, βελτιώνει την κινητικότητα των ηλεκτρονίων και την τάση διάσπασης και εξασφαλίζει μακροχρόνια σταθερή λειτουργία σε σκληρά περιβάλλοντα.Αυτό το προϊόν δεν είναι μόνο κατάλληλο για παραδοσιακή ηλεκτρονική ισχύος, αλλά επίσης επεκτείνει τα σενάρια εφαρμογής στην οπτοηλεκτρονική και την υπεριώδη ανίχνευση.

Η ZMSH συνιστά στους πελάτες της να υιοθετήσουν το νέο4H/6H-P 3C-N SiCΜε την υιοθέτηση αυτής της τεχνολογικής καινοτομίας, οι νέες τεχνολογίες που θα χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή των ηλεκτρονικών συσκευών θα είναι πιο αποτελεσματικές.οι πελάτες μπορούν να βελτιώσουν τις επιδόσεις των προϊόντων και να ξεχωρίσουν σε μια ολοένα και πιο ανταγωνιστική αγορά.

Σύσταση προϊόντος

4H/6H P-Type Sic Wafer 4inch 6inch Z Grade P Grade D Grade Off Axis 2.0°-4.0° Προς το P-type Doping

Τα πλακάκια καρβιδίου του πυριτίου (SiC) τύπου 4H και 6H P είναι κρίσιμα υλικά σε προηγμένες συσκευές ημιαγωγών, ειδικά για εφαρμογές υψηλής ισχύος και υψηλής συχνότητας.υψηλή θερμική αγωγιμότητα, και εξαιρετική αντοχή πεδίου διάσπασης το καθιστούν ιδανικό για λειτουργίες σε σκληρά περιβάλλοντα όπου οι παραδοσιακές συσκευές με βάση το πυρίτιο μπορεί να αποτύχουν.που επιτυγχάνεται μέσω στοιχείων όπως το αλουμίνιο ή το βόριο, εισάγει φορείς θετικού φορτίου (τρύπες), επιτρέποντας την κατασκευή συσκευών ισχύος όπως διόδους, τρανζίστορες και θυρίστορες.