Las obleas de SiC son semiconductores fabricados con carburo de silicio. Este material, desarrollado en 1893, es ideal para diversas aplicaciones. Es especialmente adecuado para diodos Schottky, diodos Schottky de barrera de unión, interruptores y transistores de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico (MEFS). Gracias a su alta dureza, es una excelente opción para componentes de electrónica de potencia.
Actualmente, existen dos tipos principales de obleas de SiC. La primera es la oblea pulida, que consiste en una sola oblea de carburo de silicio. Está hecha de cristales de SiC de alta pureza y puede tener un diámetro de 100 mm o 150 mm. Se utiliza en dispositivos electrónicos de alta potencia. El segundo tipo es la oblea de carburo de silicio con cristales epitaxiales. Este tipo de oblea se fabrica añadiendo una sola capa de cristales de carburo de silicio a la superficie. Este método requiere un control preciso del espesor del material y se conoce como epitaxia de tipo N.
El siguiente tipo es el carburo de silicio beta. El SiC beta se produce a temperaturas superiores a los 1700 grados Celsius. Los carburos alfa son los más comunes y tienen una estructura cristalina hexagonal similar a la wurtzita. La forma beta es similar al diamante y se utiliza en algunas aplicaciones. Siempre ha sido la opción preferida para productos semiacabados de energía para vehículos eléctricos. Varios proveedores externos de obleas de carburo de silicio están trabajando actualmente en este nuevo material.
Las obleas de SiC ZMSH son materiales semiconductores muy populares. Se trata de un material semiconductor de alta calidad, ideal para diversas aplicaciones. Las obleas de carburo de silicio ZMSH son un material muy útil para diversos dispositivos electrónicos. ZMSH suministra una amplia gama de obleas y sustratos de SiC de alta calidad. Están disponibles en formatos tipo N y semiaislados.
2---Carburo de silicio: Hacia una nueva era de obleas
Propiedades físicas y características del carburo de silicio
El carburo de silicio posee una estructura cristalina especial, con una estructura hexagonal compacta similar a la del diamante. Esta estructura le confiere una excelente conductividad térmica y resistencia a altas temperaturas. En comparación con los materiales de silicio tradicionales, el carburo de silicio presenta un ancho de banda prohibida mayor, lo que proporciona una mayor separación entre bandas electrónicas, lo que resulta en una mayor movilidad electrónica y una menor corriente de fuga. Además, el carburo de silicio también presenta una mayor velocidad de deriva de saturación electrónica y una menor resistividad, lo que proporciona un mejor rendimiento para aplicaciones de alta potencia.
Casos de aplicación y perspectivas de las obleas de carburo de silicio
Aplicaciones de la electrónica de potencia
Las obleas de carburo de silicio tienen un amplio potencial de aplicación en el campo de la electrónica de potencia. Gracias a su alta movilidad electrónica y excelente conductividad térmica, las obleas de SIC pueden utilizarse para fabricar dispositivos de conmutación de alta densidad de potencia, como módulos de potencia para vehículos eléctricos e inversores solares. La alta estabilidad térmica de las obleas de carburo de silicio permite que estos dispositivos funcionen en entornos de alta temperatura, lo que proporciona mayor eficiencia y fiabilidad.
Aplicaciones optoelectrónicas
En el campo de los dispositivos optoelectrónicos, las obleas de carburo de silicio presentan ventajas únicas. El carburo de silicio posee características de ancho de banda, lo que le permite alcanzar una alta energía de fotones y una baja pérdida de luz en dispositivos optoelectrónicos. Las obleas de carburo de silicio se pueden utilizar para preparar dispositivos de comunicación de alta velocidad, fotodetectores y láseres. Su excelente conductividad térmica y baja densidad de defectos cristalinos las hacen ideales para la preparación de dispositivos optoelectrónicos de alta calidad.
Perspectiva
Ante la creciente demanda de dispositivos electrónicos de alto rendimiento, las obleas de carburo de silicio tienen un futuro prometedor como material con excelentes propiedades y un amplio potencial de aplicación. Gracias a la mejora continua de la tecnología de preparación y la reducción de costes, se impulsará su aplicación comercial. Se prevé que en los próximos años, las obleas de carburo de silicio se introduzcan gradualmente en el mercado y se conviertan en la opción preferida para aplicaciones de alta potencia, alta frecuencia y alta temperatura.
3---Análisis en profundidad del mercado de obleas de SiC y tendencias tecnológicas
Análisis en profundidad de los impulsores del mercado de obleas de carburo de silicio (SiC)
El crecimiento del mercado de obleas de carburo de silicio (SiC) se ve influenciado por diversos factores clave, y es fundamental analizar en profundidad su impacto. A continuación, se presentan algunos de los principales impulsores del mercado:
Ahorro de energía y protección del medio ambiente: El alto rendimiento y el bajo consumo de energía de los materiales de carburo de silicio los hacen populares en el ámbito del ahorro de energía y la protección del medio ambiente. La demanda de vehículos eléctricos, inversores solares y otros dispositivos de conversión de energía impulsa el crecimiento del mercado de las obleas de carburo de silicio, ya que contribuyen a reducir el desperdicio de energía.
Aplicaciones en electrónica de potencia: El carburo de silicio destaca en aplicaciones de electrónica de potencia y puede utilizarse en entornos de alta presión y temperatura. Con la popularización de las energías renovables y el impulso a la transición energética, la demanda de obleas de carburo de silicio en el mercado de la electrónica de potencia sigue en aumento.
Análisis detallado de la tendencia de desarrollo de la tecnología de fabricación futura de obleas de SiC
Producción en masa y reducción de costos: La futura fabricación de obleas de SiC se centrará más en la producción en masa y la reducción de costos. Esto incluye técnicas de crecimiento mejoradas, como la deposición química en fase de vapor (CVD) y la deposición física en fase de vapor (PVD), para aumentar la productividad y reducir los costos de producción. Además, se espera que la adopción de procesos de producción inteligentes y automatizados mejore aún más la eficiencia.
Nuevo tamaño y estructura de obleas: El tamaño y la estructura de las obleas de SiC podrían cambiar en el futuro para satisfacer las necesidades de diferentes aplicaciones. Esto podría incluir obleas de mayor diámetro, estructuras heterogéneas u obleas multicapa para ofrecer mayor flexibilidad de diseño y opciones de rendimiento.
Eficiencia energética y fabricación ecológica: La fabricación de obleas de SiC en el futuro priorizará la eficiencia energética y la fabricación ecológica. Las fábricas que utilizan energías renovables, materiales ecológicos, reciclaje de residuos y procesos de producción con bajas emisiones de carbono se convertirán en tendencia en la industria manufacturera.
Hora de publicación: 19 de enero de 2024