浙江碳化硅衬底进口半绝缘

时间:2021年12月11日 来源:

碳化硅具有热导率高(比硅高3倍)、与氮化镓晶格失配小(4%)等优势,非常适合用作新一代发光二极管(LED)衬底材料。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中将碳化硅列为“新一代信息功能材料及器件”,在《中国制造2025》中明确大尺寸碳化硅单晶衬底为“关键战略材料”“先进半导体材料”。可以毫不夸张地说,碳化硅已成为全球半导体产业的前沿和制高点。从整体上来看,碳化硅半导体完整产业链包括:碳化硅原料-晶锭-晶片-外延-芯片-器件-模块,如图1所示。在LED的制备过程中,上游的碳化硅晶片(衬底)材料是决定LED颜色、亮度、寿命等性能指标的主要因素。碳化硅(SIC)是半导体界公认的“一种未来的材料”。浙江碳化硅衬底进口半绝缘

SiC材料具有良好的电学特性和力学特性,是一种非常理想的可适应诸多恶劣环境的半导体材料。它禁带宽度较大,具有热传导率高、耐高温、抗腐蚀、化学稳定性高等特点,以其作为器件结构材料,可以得到耐高温、耐高压和抗腐蚀的SiC-MEMS器件,具有广阔的市场和应用前景。同时SiC陶瓷具有高温强度大、抗氧化性强、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数小、热导率大、硬度高以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性。因此,是当前**有前途的结构陶瓷之一,并且已在许多高技术领域(如空间技术、核物理等)及基础产业(如石油化工、机械、车辆、造船等)得到应用,用作精密轴承、密封件、气轮机转子、喷嘴、热交换器部件及原子核反应堆材料等。如利用多层多晶碳化硅表面微机械工艺制作的微型电动机,可以在490℃以上的高温环境下稳定工作。但是SiC体单晶须在高温下生长,掺杂难于控制,晶体中存在缺点,特别是微管道缺点无法消除,而且SiC体单晶非常昂贵,因此发展低温制备SiC薄膜技术对于SiC器件的实际应用有重大意义。浙江碳化硅衬底进口半绝缘SiC具有高温强度大、抗氧化性强、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数小、热导率大、硬度高以及抗热震。

功率半导体是大国重器,必将获得国家战略性支持。  功率半导体产业是高铁、汽车、光伏、电网输电等应用的上游**零部件。 功率半导体国产化是我国实现集成电路产业自主可控的关键环节。功率半导体必将获得国家大基金及地方产业基金的持续战略性支持。经过5-10年的发展,我国将出现一两家企业跻身国际功率半导体产业**梯队。欧美日三地把控**市场,中低端市场大陆厂商替代率稳步上升IGBT 及中高压MOSFET 市场主要由欧美日三地企业把控,二极管、晶闸管、中低压MOSFET 等市场国内企业在逐步蚕食海外厂商市场份额,进口替代率稳步上升。

N型碳化硅衬底材料是支撑电力电子行业发展必不可少的重要材料。其耐高压、耐高频等突出的物理特性可以广泛应用于大功率高频电子器件、电动汽车PCU、光伏逆变、轨道交通电力控制系统等领域,起到减小体积简化系统,提升功率密度的作用,发光二极管(LED)是利用半导体中电子与空穴复合发光的一种电子元器件,是一种节能环保的冷光源。SiC材料具有与GaN晶格失配小、热导率高、器件尺寸小、抗静电能力强、可靠性高等优点是GaN系外延材料的理想衬底,由于其良好的热导率,解决了功率型GaN-LED器件的散热问题,特别适合制备大功率的半导体照明用LED,这样提高了出光效率,又能有效的降低能耗。p-SiC电子迁移率比较高,饱和电子漂移速度**快,击穿电场**强,较适宜于制造高温、大功率、高频器件等。

随着下游新能源汽车、充电桩、光伏、5G基站等领域的爆发,了对第三代半导体——碳化硅材料衬底、外延与器件方面的巨大市场需求,国内众多企业纷纷通过加强技术研发与资本投入布局碳化硅产业,我们首先来探讨一下碳化硅衬底的国产化进程。碳化硅分为立方相(闪锌矿结构)、六方相(纤锌矿结构)和菱方相3大类共 260多种结构,目前只有六方相中的 4H-SiC、6H-SiC才有商业价值。另碳化硅根据电学性能的不同主要可分为高电阻(电阻率 ≥105Ω·cm)的半绝缘型碳化硅衬底和低电阻(电阻率区间为 15~30mΩ·cm)的导电型碳化硅衬底,满足不同功能芯片需求制备SiC薄膜的方法主要分为两大类:物***相沉积法和化学气相沉积法。浙江碳化硅衬底进口半绝缘

Cree现在供应的主流衬底片主要是4英寸和6英寸大尺寸晶片。浙江碳化硅衬底进口半绝缘

碳化硅sic的光学性质  材料带隙即禁带的大小决定了器件的很多性质,包括光谱响应特性、抗辐射特性、工作温度以及击穿电压等许多器件的重要特性。SiC的禁带宽,如4H-SiC是3.2eV,6H-SiC是2.8eV,所以SiC具有良好的紫外光谱响应特性,对红外辐射不响应,抗辐射特性好,可应用于检测红热背景下的微弱紫外信号。而且其暗电流很低,工作温度高,故也可用于探测高温环境中的紫外信号。  SiC在很宽的光谱范围(2.2~3.2eV)内也有良好的发光特性。不过,SiC的光学特性与晶体取向及同质多型体的结构有很密切的关系。浙江碳化硅衬底进口半绝缘

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