天津进口4寸n型碳化硅衬底

时间:2022年04月04日 来源:

不同的SiC多型体在半导体特性方面表现出各自的特性。利用SiC的这一特点可以制作SiC不同多型体间晶格完全匹配的异质复合结构和超晶格,从而获得性能较好的器件.其中6H-SiC结构**为稳定,适用于制造光电子器件:p-SiC比6H-SiC活泼,其电子迁移率比较高,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,及其它薄膜材料(如A1N、GaN、金刚石等)的衬底和X射线的掩膜等。而且,β-SiC薄膜能在同属立方晶系的Si衬底上生长,而Si衬底由于其面积大、质量高、价格低,可与Si的平面工艺相兼容,所以后续PECVD制备的SiC薄膜主要是β-SiC薄膜[2]。碳化硅可在超过200℃的高温下长期稳定地工作,因此,相比于硅,碳化硅方案可以大量缩减冷却负担。天津进口4寸n型碳化硅衬底

SiC晶体的获得**早是用AchesonZ工艺将石英砂与C混合放入管式炉中2600℃反应生成,这种方法只能得到尺寸很小的多晶SiC。至1955年,Lely用无籽晶升华法生长出了针状3C-SiC孪晶,由此奠定了SiC的发展基础。20世纪80年代初Tairov等采用改进的升华工艺生长出SiC晶体,SiC作为一种实用半导体开始引起人们的研究兴趣,国际上一些先进国家和研究机构都投入巨资进行SiC研究。20世纪90年代初,Cree Research Inc用改进的Lely法生长6H-SiC晶片并实现商品化,并于1994年制备出4H-SiC晶片。这一突破性进展立即掀起了SiC晶体及相关技术研究的热潮。目前实现商业化的SiC晶片只有4H-和6H-型,且均采用PVD技术,以美国CreeResearch Inc为**。采用此法已逐步提高SiC晶体的质量和直径达7.5cm,目前晶圆直径已超过10cm,比较大有用面积达到40mm2,微导管密度已下降到小于0.1/cm2。现今就SiC单晶生长来讲,美国处于**地位,俄罗斯、日本和欧盟(以瑞典和德国为首)的一些公司或科研机构也在生产SiC晶片,并且已经实现商品化。天津进口4寸n型碳化硅衬底SiC的临界击穿电场比常用半导体Si和GaAs都大很多。

国内通过自行研制、或引进生产设备涉足SiC晶体生产的研究机构与企业越来越多,许多企业引进外延设备进行商业化生产,形成初始规模的SiC产业链。        虽然目前SiC器件的研究已经取得了瞩目的成果,但是SiC材料还没有发挥其比较大性能。近几年,利用PVT法和CVD法,采用缓冲层、台阶控制外延及位置竞争等技术生长SiC薄膜质量已经取得了惊人的进步,且实现了可控掺杂。但晶体中仍含有大量的微管、位错和层错等缺点,严重限制了SiC芯片成品率及大电流需求。SiC电力电子器件要想应用于牵**域,单个芯片面积必须要在1.2cm2以上,以保证100A以上的通流能力,降低多芯片并联产生的寄生参数。因此,SiC材料必须解决上述缺点问题,SiC器件才有可能在牵**域批量应用。

碳化硅(SiC)由于其独特的物理及电子特性,在一些应用上成为比较好的半导体材料:短波长光电元件,高温,抗幅射以及高频大功率元件,由于碳化硅的宽能级,以其制成的电子元件可在极高温下工作,可以抵受的电压或电场八倍于硅或砷化鎵,特别适用于制造高压大功率元件如高压二极体。碳化硅是热的良导体,导热特性优于任何其他半导体材料。碳化硅优良的特性使其在工业和上有很大的应用范围。并且,为降低器件成本,下游产业对SiC单晶衬底提出了大尺寸的要求,目前国际市场上已有6英寸(150毫米)产品,预计市场份额将逐年增大。当前世界上研发碳化硅器件的主要有美国、德国、瑞士、日本等国家,但直到现在碳化硅的工业应用主要是作为磨料(金刚砂)使用。瑞士ABB曾经一度成功开发出碳化硅二极管,然而在2002年,由于工艺困难、前景不明,ABB终止了碳化硅项目,可见研发难度之大。半导体碳化硅衬底及芯片的重要战略价值,使其始终稳居美国商务部的禁运名单,这也导致我国很难从国外获得相应产品。SiC由Si原子和C原子组成,其晶体结构具有同质多型体的特点。

在逆变器中,有六个IGBT,每个IGBT都有一个单独的硅基二极管。使用二极管有几个原因。”Rohm的VanOchten说:“IGBT不喜欢极性接通或跨接电压。”因此,需要在每个IGBT上添加一个二极管,以防止在关闭开关时损坏它。”提高系统效率的一种方法是更换硅二极管。”提高牵引逆变器效率的第一步是将IGBT留在其中。但是,你用碳化硅二极管代替普通的硅二极管,”他说碳化硅二极管具有更好的性能。这将使您的效率提高几个百分点。”可以肯定的是,碳化硅正在升温,电动汽车也在升温。如果供应商能够降低成本,SiCpower半成品似乎处于主导地位。好消息是4英寸和6英寸尺寸的SiC基板和晶圆的生产能力迅速扩大,这将很快降低SiC基板和晶圆的成本。碳化硅已成为全球半导体产业的前沿和制高点。天津进口4寸n型碳化硅衬底

SiC衬底有化学稳定性好、导电性能好、导热性能好、不吸收可见光等。天津进口4寸n型碳化硅衬底

    以碳化硅为的第三代半导体材料,被誉为继硅材料之后有前景的半导体材料之一,与硅材料相比,以碳化硅晶片为衬造的半导体器件具备高功率、耐高压/高温、高频、低能耗、抗辐射能力强等优点,可广泛应用于半导体功率器件和5G通讯等领域。按照衬底电学性能的不同,碳化硅衬底可分为两类:一类是具有高电阻率(电阻率≥105Ω·cm)的半绝缘型碳化硅衬底,另一类是低电阻率(电阻率区间为15~30mΩ·cm)的导电型碳化硅衬底。半绝缘型碳化硅衬底主要应用于制造氮化镓射频器件,导电型碳化硅衬底主要应用于制造功率器件。与硅片一样,碳化硅衬底的尺寸主要有2英寸(50mm)、3英寸(75mm)、4英寸(100mm)、6英寸(150mm)、8英寸(200mm)等规格,正在不断向大尺寸的方向发展。 天津进口4寸n型碳化硅衬底

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