Oblea de SiC HPSI 4H-N Oblea epitaxial de SiC 6H-N 6H-P 3C-N para MOS o SBD
Sustrato de SiC Resumen de la oblea de SiC Epi
Ofrecemos una cartera completa de sustratos y obleas de SiC de alta calidad en múltiples politipos y perfiles de dopaje, incluyendo 4H-N (conductor tipo n), 4H-P (conductor tipo p), 4H-HPSI (semiaislante de alta pureza) y 6H-P (conductor tipo p), en diámetros desde 4″, 6″ y 8″ hasta 12″. Además de los sustratos desnudos, nuestros servicios de crecimiento de obleas epitaxiales de valor añadido ofrecen obleas epitaxiales (epi) con un espesor (1–20 µm), concentraciones de dopaje y densidades de defectos estrictamente controlados.
Cada oblea de SiC y oblea de Epi se somete a una rigurosa inspección en línea (densidad de microtubos <0,1 cm⁻², rugosidad superficial Ra <0,2 nm) y a una caracterización eléctrica completa (CV, mapeo de resistividad) para garantizar una uniformidad y un rendimiento cristalinos excepcionales. Ya sea para módulos de electrónica de potencia, amplificadores de RF de alta frecuencia o dispositivos optoelectrónicos (LED, fotodetectores), nuestras líneas de sustratos de SiC y obleas de Epi ofrecen la fiabilidad, la estabilidad térmica y la resistencia a la ruptura que requieren las aplicaciones más exigentes de la actualidad.
Propiedades y aplicaciones del sustrato de SiC tipo 4H-N
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Estructura politipo (hexagonal) del sustrato de SiC 4H-N
La amplia banda prohibida de ~3,26 eV garantiza un rendimiento eléctrico estable y robustez térmica en condiciones de alta temperatura y alto campo eléctrico.
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sustrato de SiCDopaje de tipo N
El dopaje con nitrógeno controlado con precisión produce concentraciones de portadores de 1×10¹⁶ a 1×10¹⁹ cm⁻³ y movilidades de electrones a temperatura ambiente de hasta ~900 cm²/V·s, lo que minimiza las pérdidas de conducción.
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sustrato de SiCAmplia resistividad y uniformidad
Rango de resistividad disponible de 0,01 a 10 Ω·cm y espesores de oblea de 350 a 650 µm con una tolerancia de ±5 % tanto en dopaje como en espesor, ideal para la fabricación de dispositivos de alta potencia.
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sustrato de SiCDensidad de defectos ultrabaja
Densidad de microtubos < 0,1 cm⁻² y densidad de dislocación del plano basal < 500 cm⁻², lo que proporciona un rendimiento del dispositivo > 99 % y una integridad del cristal superior.
- sustrato de SiCConductividad térmica excepcional
La conductividad térmica de hasta ~370 W/m·K facilita la eliminación eficiente del calor, lo que aumenta la confiabilidad del dispositivo y la densidad de potencia.
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sustrato de SiCAplicaciones de destino
MOSFET de SiC, diodos Schottky, módulos de potencia y dispositivos de RF para accionamientos de vehículos eléctricos, inversores solares, accionamientos industriales, sistemas de tracción y otros mercados exigentes de electrónica de potencia.
Especificaciones de la oblea de SiC tipo 4H-N de 6 pulgadas | ||
| Propiedad | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
| Calificación | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
| Diámetro | 149,5 mm - 150,0 mm | 149,5 mm - 150,0 mm |
| Poli-tipo | 4H | 4H |
| Espesor | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Orientación de las obleas | Fuera del eje: 4,0° hacia <1120> ± 0,5° | Fuera del eje: 4,0° hacia <1120> ± 0,5° |
| Densidad de microtubos | ≤ 0,2 cm² | ≤ 15 cm² |
| Resistividad | 0,015 - 0,024 Ω·cm | 0,015 - 0,028 Ω·cm |
| Orientación plana primaria | [10-10] ± 50° | [10-10] ± 50° |
| Longitud plana primaria | 475 mm ± 2,0 mm | 475 mm ± 2,0 mm |
| Exclusión de bordes | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV/TIV / Arco / Urdimbre | ≤ 2,5 µm / ≤ 6 µm / ≤ 25 µm / ≤ 35 µm | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 40 µm / ≤ 60 µm |
| Aspereza | Ra polaco ≤ 1 nm | Ra polaco ≤ 1 nm |
| CMP Ra | ≤ 0,2 nm | ≤ 0,5 nm |
| Grietas en los bordes por luz de alta intensidad | Longitud acumulada ≤ 20 mm longitud única ≤ 2 mm | Longitud acumulada ≤ 20 mm longitud única ≤ 2 mm |
| Placas hexagonales de luz de alta intensidad | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 0,1% |
| Áreas de politipos mediante luz de alta intensidad | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 3% |
| Inclusiones visuales de carbono | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 5% |
| Rayaduras en la superficie de silicio causadas por luz de alta intensidad | Longitud acumulada ≤ 1 diámetro de oblea | |
| Chips de borde con luz de alta intensidad | No se permite ninguno ≥ 0,2 mm de ancho y profundidad | Se permiten 7, ≤ 1 mm cada uno |
| Dislocación del tornillo de rosca | < 500 cm³ | < 500 cm³ |
| Contaminación de la superficie de silicio por luz de alta intensidad | ||
| Embalaje | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea |
Especificaciones de la oblea de SiC tipo 4H-N de 8 pulgadas | ||
| Propiedad | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
| Calificación | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
| Diámetro | 199,5 mm - 200,0 mm | 199,5 mm - 200,0 mm |
| Poli-tipo | 4H | 4H |
| Espesor | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Orientación de las obleas | 4,0° hacia <110> ± 0,5° | 4,0° hacia <110> ± 0,5° |
| Densidad de microtubos | ≤ 0,2 cm² | ≤ 5 cm² |
| Resistividad | 0,015 - 0,025 Ω·cm | 0,015 - 0,028 Ω·cm |
| Orientación noble | ||
| Exclusión de bordes | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV/TIV / Arco / Urdimbre | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 35 µm / 70 µm | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 35 µm / 100 µm |
| Aspereza | Ra polaco ≤ 1 nm | Ra polaco ≤ 1 nm |
| CMP Ra | ≤ 0,2 nm | ≤ 0,5 nm |
| Grietas en los bordes por luz de alta intensidad | Longitud acumulada ≤ 20 mm longitud única ≤ 2 mm | Longitud acumulada ≤ 20 mm longitud única ≤ 2 mm |
| Placas hexagonales de luz de alta intensidad | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 0,1% |
| Áreas de politipos mediante luz de alta intensidad | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 3% |
| Inclusiones visuales de carbono | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 5% |
| Rayaduras en la superficie de silicio causadas por luz de alta intensidad | Longitud acumulada ≤ 1 diámetro de oblea | |
| Chips de borde con luz de alta intensidad | No se permite ninguno ≥ 0,2 mm de ancho y profundidad | Se permiten 7, ≤ 1 mm cada uno |
| Dislocación del tornillo de rosca | < 500 cm³ | < 500 cm³ |
| Contaminación de la superficie de silicio por luz de alta intensidad | ||
| Embalaje | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea |
El 4H-SiC es un material de alto rendimiento utilizado en electrónica de potencia, dispositivos de radiofrecuencia (RF) y aplicaciones de alta temperatura. El "4H" se refiere a la estructura cristalina, que es hexagonal, y la "N" indica un tipo de dopaje utilizado para optimizar el rendimiento del material.
El4H-SiCEl tipo se utiliza comúnmente para:
Electrónica de potencia:Se utiliza en dispositivos como diodos, MOSFET e IGBT para sistemas de propulsión de vehículos eléctricos, maquinaria industrial y sistemas de energía renovable.
Tecnología 5G:Con la demanda de 5G de componentes de alta frecuencia y alta eficiencia, la capacidad del SiC para manejar altos voltajes y operar a altas temperaturas lo hace ideal para amplificadores de potencia de estaciones base y dispositivos de RF.
Sistemas de energía solar:Las excelentes propiedades de manejo de potencia del SiC son ideales para inversores y convertidores fotovoltaicos (energía solar).
Vehículos eléctricos (VE):El SiC se utiliza ampliamente en sistemas de propulsión de vehículos eléctricos para lograr una conversión de energía más eficiente, una menor generación de calor y mayores densidades de potencia.
Propiedades y aplicaciones del sustrato de SiC tipo semiaislante 4H
Propiedades:
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Técnicas de control de densidad sin microtubos:Asegura la ausencia de microtuberías, mejorando la calidad del sustrato.
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Técnicas de control monocristalino:Garantiza una estructura monocristalina para mejorar las propiedades del material.
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Técnicas de control de inclusiones:Minimiza la presencia de impurezas o inclusiones, asegurando un sustrato puro.
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Técnicas de control de resistividad:Permite un control preciso de la resistividad eléctrica, lo cual es crucial para el rendimiento del dispositivo.
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Técnicas de regulación y control de impurezas:Regula y limita la introducción de impurezas para mantener la integridad del sustrato.
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Técnicas de control del ancho del paso del sustrato: Proporciona un control preciso sobre el ancho del paso, lo que garantiza la consistencia en todo el sustrato.
Especificación del sustrato de SiC semi-4H de 6 pulgadas | ||
| Propiedad | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
| Diámetro (mm) | 145 mm - 150 mm | 145 mm - 150 mm |
| Poli-tipo | 4H | 4H |
| Grosor (um) | 500 ± 15 | 500 ± 25 |
| Orientación de las obleas | En el eje: ±0,0001° | En el eje: ±0,05° |
| Densidad de microtubos | ≤ 15 cm-2 | ≤ 15 cm-2 |
| Resistividad (Ωcm) | ≥ 10E3 | ≥ 10E3 |
| Orientación plana primaria | (0-10)° ± 5,0° | (10-10)° ± 5,0° |
| Longitud plana primaria | Muesca | Muesca |
| Exclusión de borde (mm) | ≤ 2,5 µm / ≤ 15 µm | ≤ 5,5 µm / ≤ 35 µm |
| LTV / Cuenco / Deformación | ≤ 3 µm | ≤ 3 µm |
| Aspereza | Ra polaco ≤ 1,5 µm | Ra polaco ≤ 1,5 µm |
| Chips de borde con luz de alta intensidad | ≤ 20 µm | ≤ 60 µm |
| Placas calefactoras mediante luz de alta intensidad | Acumulativo ≤ 0,05% | Acumulativo ≤ 3% |
| Áreas de politipos mediante luz de alta intensidad | Inclusiones visuales de carbono ≤ 0,05% | Acumulativo ≤ 3% |
| Rayaduras en la superficie de silicio causadas por luz de alta intensidad | ≤ 0,05% | Acumulativo ≤ 4% |
| Chips de borde con luz de alta intensidad (tamaño) | No Permitido > 02 mm Ancho y Profundidad | No Permitido > 02 mm Ancho y Profundidad |
| La dilatación con tornillo auxiliar | ≤ 500 µm | ≤ 500 µm |
| Contaminación de la superficie de silicio por luz de alta intensidad | ≤ 1 x 10^5 | ≤ 1 x 10^5 |
| Embalaje | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea |
Especificación del sustrato de SiC semiaislante 4H de 4 pulgadas
| Parámetro | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
|---|---|---|
| Propiedades físicas | ||
| Diámetro | 99,5 mm – 100,0 mm | 99,5 mm – 100,0 mm |
| Poli-tipo | 4H | 4H |
| Espesor | 500 μm ± 15 μm | 500 μm ± 25 μm |
| Orientación de las obleas | En el eje: <600h > 0,5° | En el eje: <000h > 0,5° |
| Propiedades eléctricas | ||
| Densidad de microtuberías (MPD) | ≤1 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Resistividad | ≥150 Ω·cm | ≥1,5 Ω·cm |
| Tolerancias geométricas | ||
| Orientación plana primaria | (0x10) ± 5,0° | (0x10) ± 5,0° |
| Longitud plana primaria | 52,5 mm ± 2,0 mm | 52,5 mm ± 2,0 mm |
| Longitud plana secundaria | 18,0 mm ± 2,0 mm | 18,0 mm ± 2,0 mm |
| Orientación plana secundaria | 90° CW desde la superficie plana principal ± 5,0° (cara Si hacia arriba) | 90° CW desde la superficie plana principal ± 5,0° (cara Si hacia arriba) |
| Exclusión de bordes | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV / TTV / Arco / Urdimbre | ≤2,5 µm / ≤5 µm / ≤15 µm / ≤30 µm | ≤10 µm / ≤15 µm / ≤25 µm / ≤40 µm |
| Calidad de la superficie | ||
| Rugosidad superficial (pulido Ra) | ≤1 nm | ≤1 nm |
| Rugosidad superficial (CMP Ra) | ≤0,2 nm | ≤0,2 nm |
| Grietas en los bordes (luz de alta intensidad) | No permitido | Longitud acumulada ≥10 mm, grieta única ≤2 mm |
| Defectos de placa hexagonal | ≤0,05% área acumulada | ≤0,1% área acumulada |
| Áreas de inclusión de politipos | No permitido | ≤1% área acumulada |
| Inclusiones visuales de carbono | ≤0,05% área acumulada | ≤1% área acumulada |
| Arañazos en la superficie de silicona | No permitido | ≤1 diámetro de oblea longitud acumulada |
| Fichas de borde | No se permite ninguno (≥0,2 mm de ancho/profundidad) | ≤5 chips (cada uno ≤1 mm) |
| Contaminación de la superficie de silicio | No especificado | No especificado |
| Embalaje | ||
| Embalaje | Casete multi-oblea o contenedor de una sola oblea | Casete multi-obleas o |
Solicitud:
ElSustratos semiaislantes de SiC 4HSe utilizan principalmente en dispositivos electrónicos de alta potencia y alta frecuencia, especialmente en elCampo de RFEstos sustratos son cruciales para diversas aplicaciones, incluidassistemas de comunicación por microondas, radar de matriz en fase, ydetectores eléctricos inalámbricosSu alta conductividad térmica y excelentes características eléctricas los hacen ideales para aplicaciones exigentes en electrónica de potencia y sistemas de comunicación.
Propiedades y aplicaciones de las obleas de SiC epi de tipo 4H-N
Propiedades y aplicaciones de las obleas Epi de tipo SiC 4H-N
Propiedades de la oblea de tipo Epi de SiC 4H-N:
Composición del material:
SiC (carburo de silicio)Conocido por su excelente dureza, alta conductividad térmica y excelentes propiedades eléctricas, el SiC es ideal para dispositivos electrónicos de alto rendimiento.
Politipo 4H-SiC:El politipo 4H-SiC es conocido por su alta eficiencia y estabilidad en aplicaciones electrónicas.
Dopaje de tipo N:El dopaje de tipo N (dopado con nitrógeno) proporciona una excelente movilidad de electrones, lo que hace que el SiC sea adecuado para aplicaciones de alta frecuencia y alta potencia.
Alta conductividad térmica:
Las obleas de SiC tienen una conductividad térmica superior, que normalmente varía entre120–200 W/m·K, lo que les permite gestionar eficazmente el calor en dispositivos de alta potencia como transistores y diodos.
Banda ancha:
Con una banda prohibida de3,26 eVEl 4H-SiC puede funcionar a voltajes, frecuencias y temperaturas más altos en comparación con los dispositivos tradicionales basados en silicio, lo que lo hace ideal para aplicaciones de alto rendimiento y alta eficiencia.
Propiedades eléctricas:
La alta movilidad electrónica y conductividad del SiC lo hacen ideal paraelectrónica de potencia, que ofrece velocidades de conmutación rápidas y una alta capacidad de manejo de corriente y voltaje, lo que resulta en sistemas de gestión de energía más eficientes.
Resistencia mecánica y química:
El SiC es uno de los materiales más duros, sólo superado por el diamante, y es muy resistente a la oxidación y la corrosión, lo que lo hace duradero en entornos hostiles.
Aplicaciones de la oblea Epi de tipo SiC 4H-N:
Electrónica de potencia:
Las obleas epi de tipo SiC 4H-N se utilizan ampliamente enMOSFET de potencia, IGBT, ydiodosparaconversión de energíaen sistemas comoinversores solares, vehículos eléctricos, ysistemas de almacenamiento de energía, ofreciendo un rendimiento mejorado y eficiencia energética.
Vehículos eléctricos (VE):
In sistemas de propulsión de vehículos eléctricos, controladores de motor, yestaciones de cargaLas obleas de SiC ayudan a lograr una mejor eficiencia de la batería, una carga más rápida y un mejor rendimiento energético general debido a su capacidad para soportar alta potencia y temperaturas.
Sistemas de energía renovable:
Inversores solares:Las obleas de SiC se utilizan ensistemas de energía solarpara convertir energía CC de paneles solares a CA, aumentando la eficiencia y el rendimiento general del sistema.
Turbinas eólicas:La tecnología SiC se emplea ensistemas de control de turbinas eólicas, optimizando la generación de energía y la eficiencia de conversión.
Aeroespacial y Defensa:
Las obleas de SiC son ideales para su uso enelectrónica aeroespacialyaplicaciones militares, incluidosistemas de radaryelectrónica satelital, donde la alta resistencia a la radiación y la estabilidad térmica son cruciales.
Aplicaciones de alta temperatura y alta frecuencia:
Las obleas de SiC se destacan enelectrónica de alta temperatura, usado enmotores de aeronaves, astronave, ysistemas de calefacción industrial, ya que mantienen su rendimiento en condiciones de calor extremo. Además, su amplio ancho de banda permite su uso enaplicaciones de alta frecuenciacomodispositivos de radiofrecuenciaycomunicaciones por microondas.
| Especificación axial epit tipo N de 6 pulgadas | |||
| Parámetro | unidad | Z-MOS | |
| Tipo | Conductividad / Dopante | - | Tipo N / Nitrógeno |
| Capa de amortiguación | Espesor de la capa de amortiguación | um | 1 |
| Tolerancia del espesor de la capa de protección | % | ±20% | |
| Concentración de la capa amortiguadora | cm-3 | 1.00E+18 | |
| Tolerancia de concentración de la capa amortiguadora | % | ±20% | |
| 1.ª capa de epitelio | Espesor de la capa de epitelio | um | 11.5 |
| Uniformidad del espesor de la capa de epi | % | ±4% | |
| Tolerancia de espesor de capas de Epi ((Espec- Máx., Mín.)/Especificación) | % | ±5% | |
| Concentración de la capa epi | cm-3 | 1E 15 ~ 1E 18 | |
| Tolerancia a la concentración de la capa epi | % | 6% | |
| Uniformidad de concentración de la capa epi (σ /significar) | % | ≤5% | |
| Uniformidad de la concentración de la capa epi <(máx-mín)/(máx+mín> | % | ≤ 10% | |
| Forma de oblea epitaixal | Arco | um | ≤±20 |
| URDIMBRE | um | ≤30 | |
| Televisión por cable | um | ≤ 10 | |
| Valor de vida útil | um | ≤2 | |
| Características generales | Longitud de los arañazos | mm | ≤30 mm |
| Fichas de borde | - | NINGUNO | |
| Definición de defectos | ≥97% (Medido con 2*2, Los defectos asesinos incluyen: Los defectos incluyen Micropipe/Grandes hoyos, Zanahoria, Triangular | ||
| Contaminación por metales | átomos/cm² | d f f ll i ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca y Mn) | |
| Paquete | Especificaciones de embalaje | piezas/caja | casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea |
| Especificación epitaxial tipo N de 8 pulgadas | |||
| Parámetro | unidad | Z-MOS | |
| Tipo | Conductividad / Dopante | - | Tipo N / Nitrógeno |
| Capa de amortiguación | Espesor de la capa de amortiguación | um | 1 |
| Tolerancia del espesor de la capa de protección | % | ±20% | |
| Concentración de la capa amortiguadora | cm-3 | 1.00E+18 | |
| Tolerancia de concentración de la capa amortiguadora | % | ±20% | |
| 1.ª capa de epitelio | Espesor medio de las capas de epitelio | um | 8~12 |
| Uniformidad del espesor de las capas epi (σ/media) | % | ≤2.0 | |
| Tolerancia de espesor de las capas de epi ((Espec. - Máx., Mín.)/Espec.) | % | ±6 | |
| Dopaje neto promedio de capas de epi | cm-3 | 8E+15 ~2E+16 | |
| Uniformidad de dopaje neto de capas de epitelio (σ/media) | % | ≤5 | |
| Tolerancia neta al dopaje de capas Epi ((espec. -máx., | % | ± 10.0 | |
| Forma de oblea epitaixal | Mi )/S ) Urdimbre | um | ≤50.0 |
| Arco | um | ± 30,0 | |
| Televisión por cable | um | ≤ 10.0 | |
| Valor de vida útil | um | ≤4,0 (10 mm × 10 mm) | |
| General Características | Arañazos | - | Longitud acumulada ≤ 1/2 diámetro de la oblea |
| Fichas de borde | - | ≤2 chips, cada radio ≤1,5 mm | |
| Contaminación por metales superficiales | átomos/cm2 | ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca y Mn) | |
| Inspección de defectos | % | ≥ 96.0 (Los defectos 2X2 incluyen microtubos/picaduras grandes, Zanahoria, Defectos triangulares, Caídas, Lineal/IGSF-s, BPD) | |
| Contaminación por metales superficiales | átomos/cm2 | ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca y Mn) | |
| Paquete | Especificaciones de embalaje | - | casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea |
Preguntas y respuestas sobre las obleas de SiC
P1: ¿Cuáles son las principales ventajas de utilizar obleas de SiC en lugar de obleas de silicio tradicionales en la electrónica de potencia?
A1:
Las obleas de SiC ofrecen varias ventajas clave sobre las obleas de silicio (Si) tradicionales en la electrónica de potencia, entre ellas:
Mayor eficienciaEl SiC presenta una banda prohibida más amplia (3,26 eV) en comparación con el silicio (1,1 eV), lo que permite que los dispositivos funcionen a voltajes, frecuencias y temperaturas más altos. Esto se traduce en una menor pérdida de potencia y una mayor eficiencia en los sistemas de conversión de energía.
Alta conductividad térmicaLa conductividad térmica del SiC es mucho mayor que la del silicio, lo que permite una mejor disipación del calor en aplicaciones de alta potencia, lo que mejora la confiabilidad y la vida útil de los dispositivos de potencia.
Manejo de mayor voltaje y corriente:Los dispositivos de SiC pueden manejar niveles de voltaje y corriente más altos, lo que los hace adecuados para aplicaciones de alta potencia, como vehículos eléctricos, sistemas de energía renovable y controladores de motores industriales.
Velocidad de conmutación más rápida:Los dispositivos SiC tienen capacidades de conmutación más rápidas, lo que contribuye a la reducción de la pérdida de energía y el tamaño del sistema, lo que los hace ideales para aplicaciones de alta frecuencia.
P2: ¿Cuáles son las principales aplicaciones de las obleas de SiC en la industria automotriz?
A2:
En la industria automotriz, las obleas de SiC se utilizan principalmente en:
Sistemas de propulsión de vehículos eléctricos (VE):Componentes basados en SiC comoinversoresyMOSFET de potenciaMejorar la eficiencia y el rendimiento de los sistemas de propulsión de los vehículos eléctricos al permitir velocidades de conmutación más rápidas y una mayor densidad energética. Esto se traduce en una mayor duración de la batería y un mejor rendimiento general del vehículo.
Cargadores a bordo:Los dispositivos de SiC ayudan a mejorar la eficiencia de los sistemas de carga a bordo al permitir tiempos de carga más rápidos y una mejor gestión térmica, lo cual es fundamental para que los vehículos eléctricos admitan estaciones de carga de alta potencia.
Sistemas de gestión de baterías (BMS):La tecnología SiC mejora la eficiencia desistemas de gestión de baterías, lo que permite una mejor regulación del voltaje, un mayor manejo de la potencia y una mayor vida útil de la batería.
Convertidores CC-CC:Las obleas de SiC se utilizan enConvertidores CC-CCpara convertir la energía CC de alto voltaje en energía CC de bajo voltaje de manera más eficiente, lo que es crucial en los vehículos eléctricos para administrar la energía de la batería a los diversos componentes del vehículo.
El rendimiento superior del SiC en aplicaciones de alto voltaje, alta temperatura y alta eficiencia lo hace esencial para la transición de la industria automotriz hacia la movilidad eléctrica.
Especificaciones de la oblea de SiC tipo 4H-N de 6 pulgadas | ||
| Propiedad | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
| Calificación | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
| Diámetro | 149,5 mm – 150,0 mm | 149,5 mm – 150,0 mm |
| Poli-tipo | 4H | 4H |
| Espesor | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Orientación de las obleas | Fuera del eje: 4,0° hacia <1120> ± 0,5° | Fuera del eje: 4,0° hacia <1120> ± 0,5° |
| Densidad de microtubos | ≤ 0,2 cm² | ≤ 15 cm² |
| Resistividad | 0,015 – 0,024 Ω·cm | 0,015 – 0,028 Ω·cm |
| Orientación plana primaria | [10-10] ± 50° | [10-10] ± 50° |
| Longitud plana primaria | 475 mm ± 2,0 mm | 475 mm ± 2,0 mm |
| Exclusión de bordes | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV/TIV / Arco / Urdimbre | ≤ 2,5 µm / ≤ 6 µm / ≤ 25 µm / ≤ 35 µm | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 40 µm / ≤ 60 µm |
| Aspereza | Ra polaco ≤ 1 nm | Ra polaco ≤ 1 nm |
| CMP Ra | ≤ 0,2 nm | ≤ 0,5 nm |
| Grietas en los bordes por luz de alta intensidad | Longitud acumulada ≤ 20 mm longitud única ≤ 2 mm | Longitud acumulada ≤ 20 mm longitud única ≤ 2 mm |
| Placas hexagonales de luz de alta intensidad | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 0,1% |
| Áreas de politipos mediante luz de alta intensidad | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 3% |
| Inclusiones visuales de carbono | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 5% |
| Rayaduras en la superficie de silicio causadas por luz de alta intensidad | Longitud acumulada ≤ 1 diámetro de oblea | |
| Chips de borde con luz de alta intensidad | No se permite ninguno ≥ 0,2 mm de ancho y profundidad | Se permiten 7, ≤ 1 mm cada uno |
| Dislocación del tornillo de rosca | < 500 cm³ | < 500 cm³ |
| Contaminación de la superficie de silicio por luz de alta intensidad | ||
| Embalaje | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea |
Especificaciones de la oblea de SiC tipo 4H-N de 8 pulgadas | ||
| Propiedad | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
| Calificación | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
| Diámetro | 199,5 mm – 200,0 mm | 199,5 mm – 200,0 mm |
| Poli-tipo | 4H | 4H |
| Espesor | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Orientación de las obleas | 4,0° hacia <110> ± 0,5° | 4,0° hacia <110> ± 0,5° |
| Densidad de microtubos | ≤ 0,2 cm² | ≤ 5 cm² |
| Resistividad | 0,015 – 0,025 Ω·cm | 0,015 – 0,028 Ω·cm |
| Orientación noble | ||
| Exclusión de bordes | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV/TIV / Arco / Urdimbre | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 35 µm / 70 µm | ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 35 µm / 100 µm |
| Aspereza | Ra polaco ≤ 1 nm | Ra polaco ≤ 1 nm |
| CMP Ra | ≤ 0,2 nm | ≤ 0,5 nm |
| Grietas en los bordes por luz de alta intensidad | Longitud acumulada ≤ 20 mm longitud única ≤ 2 mm | Longitud acumulada ≤ 20 mm longitud única ≤ 2 mm |
| Placas hexagonales de luz de alta intensidad | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 0,1% |
| Áreas de politipos mediante luz de alta intensidad | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 3% |
| Inclusiones visuales de carbono | Área acumulada ≤ 0,05% | Área acumulada ≤ 5% |
| Rayaduras en la superficie de silicio causadas por luz de alta intensidad | Longitud acumulada ≤ 1 diámetro de oblea | |
| Chips de borde con luz de alta intensidad | No se permite ninguno ≥ 0,2 mm de ancho y profundidad | Se permiten 7, ≤ 1 mm cada uno |
| Dislocación del tornillo de rosca | < 500 cm³ | < 500 cm³ |
| Contaminación de la superficie de silicio por luz de alta intensidad | ||
| Embalaje | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea |
Especificación del sustrato de SiC semi-4H de 6 pulgadas | ||
| Propiedad | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
| Diámetro (mm) | 145 mm – 150 mm | 145 mm – 150 mm |
| Poli-tipo | 4H | 4H |
| Grosor (um) | 500 ± 15 | 500 ± 25 |
| Orientación de las obleas | En el eje: ±0,0001° | En el eje: ±0,05° |
| Densidad de microtubos | ≤ 15 cm-2 | ≤ 15 cm-2 |
| Resistividad (Ωcm) | ≥ 10E3 | ≥ 10E3 |
| Orientación plana primaria | (0-10)° ± 5,0° | (10-10)° ± 5,0° |
| Longitud plana primaria | Muesca | Muesca |
| Exclusión de borde (mm) | ≤ 2,5 µm / ≤ 15 µm | ≤ 5,5 µm / ≤ 35 µm |
| LTV / Cuenco / Deformación | ≤ 3 µm | ≤ 3 µm |
| Aspereza | Ra polaco ≤ 1,5 µm | Ra polaco ≤ 1,5 µm |
| Chips de borde con luz de alta intensidad | ≤ 20 µm | ≤ 60 µm |
| Placas calefactoras mediante luz de alta intensidad | Acumulativo ≤ 0,05% | Acumulativo ≤ 3% |
| Áreas de politipos mediante luz de alta intensidad | Inclusiones visuales de carbono ≤ 0,05% | Acumulativo ≤ 3% |
| Rayaduras en la superficie de silicio causadas por luz de alta intensidad | ≤ 0,05% | Acumulativo ≤ 4% |
| Chips de borde con luz de alta intensidad (tamaño) | No Permitido > 02 mm Ancho y Profundidad | No Permitido > 02 mm Ancho y Profundidad |
| La dilatación con tornillo auxiliar | ≤ 500 µm | ≤ 500 µm |
| Contaminación de la superficie de silicio por luz de alta intensidad | ≤ 1 x 10^5 | ≤ 1 x 10^5 |
| Embalaje | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea | Casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea |
Especificación del sustrato de SiC semiaislante 4H de 4 pulgadas
| Parámetro | Grado de producción de MPD cero (grado Z) | Grado ficticio (Grado D) |
|---|---|---|
| Propiedades físicas | ||
| Diámetro | 99,5 mm – 100,0 mm | 99,5 mm – 100,0 mm |
| Poli-tipo | 4H | 4H |
| Espesor | 500 μm ± 15 μm | 500 μm ± 25 μm |
| Orientación de las obleas | En el eje: <600h > 0,5° | En el eje: <000h > 0,5° |
| Propiedades eléctricas | ||
| Densidad de microtuberías (MPD) | ≤1 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Resistividad | ≥150 Ω·cm | ≥1,5 Ω·cm |
| Tolerancias geométricas | ||
| Orientación plana primaria | (0×10) ± 5,0° | (0×10) ± 5,0° |
| Longitud plana primaria | 52,5 mm ± 2,0 mm | 52,5 mm ± 2,0 mm |
| Longitud plana secundaria | 18,0 mm ± 2,0 mm | 18,0 mm ± 2,0 mm |
| Orientación plana secundaria | 90° CW desde la superficie plana principal ± 5,0° (cara Si hacia arriba) | 90° CW desde la superficie plana principal ± 5,0° (cara Si hacia arriba) |
| Exclusión de bordes | 3 milímetros | 3 milímetros |
| LTV / TTV / Arco / Urdimbre | ≤2,5 µm / ≤5 µm / ≤15 µm / ≤30 µm | ≤10 µm / ≤15 µm / ≤25 µm / ≤40 µm |
| Calidad de la superficie | ||
| Rugosidad superficial (pulido Ra) | ≤1 nm | ≤1 nm |
| Rugosidad superficial (CMP Ra) | ≤0,2 nm | ≤0,2 nm |
| Grietas en los bordes (luz de alta intensidad) | No permitido | Longitud acumulada ≥10 mm, grieta única ≤2 mm |
| Defectos de placa hexagonal | ≤0,05% área acumulada | ≤0,1% área acumulada |
| Áreas de inclusión de politipos | No permitido | ≤1% área acumulada |
| Inclusiones visuales de carbono | ≤0,05% área acumulada | ≤1% área acumulada |
| Arañazos en la superficie de silicona | No permitido | ≤1 diámetro de oblea longitud acumulada |
| Fichas de borde | No se permite ninguno (≥0,2 mm de ancho/profundidad) | ≤5 chips (cada uno ≤1 mm) |
| Contaminación de la superficie de silicio | No especificado | No especificado |
| Embalaje | ||
| Embalaje | Casete multi-oblea o contenedor de una sola oblea | Casete multi-obleas o |
| Especificación axial epit tipo N de 6 pulgadas | |||
| Parámetro | unidad | Z-MOS | |
| Tipo | Conductividad / Dopante | - | Tipo N / Nitrógeno |
| Capa de amortiguación | Espesor de la capa de amortiguación | um | 1 |
| Tolerancia del espesor de la capa de protección | % | ±20% | |
| Concentración de la capa amortiguadora | cm-3 | 1.00E+18 | |
| Tolerancia de concentración de la capa amortiguadora | % | ±20% | |
| 1.ª capa de epitelio | Espesor de la capa de epitelio | um | 11.5 |
| Uniformidad del espesor de la capa de epi | % | ±4% | |
| Tolerancia de espesor de capas de Epi ((Espec- Máx., Mín.)/Especificación) | % | ±5% | |
| Concentración de la capa epi | cm-3 | 1E 15 ~ 1E 18 | |
| Tolerancia a la concentración de la capa epi | % | 6% | |
| Uniformidad de concentración de la capa epi (σ /significar) | % | ≤5% | |
| Uniformidad de la concentración de la capa epi <(máx-mín)/(máx+mín> | % | ≤ 10% | |
| Forma de oblea epitaixal | Arco | um | ≤±20 |
| URDIMBRE | um | ≤30 | |
| Televisión por cable | um | ≤ 10 | |
| Valor de vida útil | um | ≤2 | |
| Características generales | Longitud de los arañazos | mm | ≤30 mm |
| Fichas de borde | - | NINGUNO | |
| Definición de defectos | ≥97% (Medido con 2*2, Los defectos asesinos incluyen: Los defectos incluyen Micropipe/Grandes hoyos, Zanahoria, Triangular | ||
| Contaminación por metales | átomos/cm² | d f f ll i ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca y Mn) | |
| Paquete | Especificaciones de embalaje | piezas/caja | casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea |
| Especificación epitaxial tipo N de 8 pulgadas | |||
| Parámetro | unidad | Z-MOS | |
| Tipo | Conductividad / Dopante | - | Tipo N / Nitrógeno |
| Capa de amortiguación | Espesor de la capa de amortiguación | um | 1 |
| Tolerancia del espesor de la capa de protección | % | ±20% | |
| Concentración de la capa amortiguadora | cm-3 | 1.00E+18 | |
| Tolerancia de concentración de la capa amortiguadora | % | ±20% | |
| 1.ª capa de epitelio | Espesor medio de las capas de epitelio | um | 8~12 |
| Uniformidad del espesor de las capas epi (σ/media) | % | ≤2.0 | |
| Tolerancia de espesor de las capas de epi ((Espec. - Máx., Mín.)/Espec.) | % | ±6 | |
| Dopaje neto promedio de capas de epi | cm-3 | 8E+15 ~2E+16 | |
| Uniformidad de dopaje neto de capas de epitelio (σ/media) | % | ≤5 | |
| Tolerancia neta al dopaje de capas Epi ((espec. -máx., | % | ± 10.0 | |
| Forma de oblea epitaixal | Mi )/S ) Urdimbre | um | ≤50.0 |
| Arco | um | ± 30,0 | |
| Televisión por cable | um | ≤ 10.0 | |
| Valor de vida útil | um | ≤4,0 (10 mm × 10 mm) | |
| General Características | Arañazos | - | Longitud acumulada ≤ 1/2 diámetro de la oblea |
| Fichas de borde | - | ≤2 chips, cada radio ≤1,5 mm | |
| Contaminación por metales superficiales | átomos/cm2 | ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca y Mn) | |
| Inspección de defectos | % | ≥ 96.0 (Los defectos 2X2 incluyen microtubos/picaduras grandes, Zanahoria, Defectos triangulares, Caídas, Lineal/IGSF-s, BPD) | |
| Contaminación por metales superficiales | átomos/cm2 | ≤5E10 átomos/cm2 (Al, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Hg, Na, K, Ti, Ca y Mn) | |
| Paquete | Especificaciones de embalaje | - | casete multi-obleas o contenedor de una sola oblea |
P1: ¿Cuáles son las principales ventajas de utilizar obleas de SiC en lugar de obleas de silicio tradicionales en la electrónica de potencia?
A1:
Las obleas de SiC ofrecen varias ventajas clave sobre las obleas de silicio (Si) tradicionales en la electrónica de potencia, entre ellas:
Mayor eficienciaEl SiC presenta una banda prohibida más amplia (3,26 eV) en comparación con el silicio (1,1 eV), lo que permite que los dispositivos funcionen a voltajes, frecuencias y temperaturas más altos. Esto se traduce en una menor pérdida de potencia y una mayor eficiencia en los sistemas de conversión de energía.
Alta conductividad térmicaLa conductividad térmica del SiC es mucho mayor que la del silicio, lo que permite una mejor disipación del calor en aplicaciones de alta potencia, lo que mejora la confiabilidad y la vida útil de los dispositivos de potencia.
Manejo de mayor voltaje y corriente:Los dispositivos de SiC pueden manejar niveles de voltaje y corriente más altos, lo que los hace adecuados para aplicaciones de alta potencia, como vehículos eléctricos, sistemas de energía renovable y controladores de motores industriales.
Velocidad de conmutación más rápida:Los dispositivos SiC tienen capacidades de conmutación más rápidas, lo que contribuye a la reducción de la pérdida de energía y el tamaño del sistema, lo que los hace ideales para aplicaciones de alta frecuencia.
P2: ¿Cuáles son las principales aplicaciones de las obleas de SiC en la industria automotriz?
A2:
En la industria automotriz, las obleas de SiC se utilizan principalmente en:
Sistemas de propulsión de vehículos eléctricos (VE):Componentes basados en SiC comoinversoresyMOSFET de potenciaMejorar la eficiencia y el rendimiento de los sistemas de propulsión de los vehículos eléctricos al permitir velocidades de conmutación más rápidas y una mayor densidad energética. Esto se traduce en una mayor duración de la batería y un mejor rendimiento general del vehículo.
Cargadores a bordo:Los dispositivos de SiC ayudan a mejorar la eficiencia de los sistemas de carga a bordo al permitir tiempos de carga más rápidos y una mejor gestión térmica, lo cual es fundamental para que los vehículos eléctricos admitan estaciones de carga de alta potencia.
Sistemas de gestión de baterías (BMS):La tecnología SiC mejora la eficiencia desistemas de gestión de baterías, lo que permite una mejor regulación del voltaje, un mayor manejo de la potencia y una mayor vida útil de la batería.
Convertidores CC-CC:Las obleas de SiC se utilizan enConvertidores CC-CCpara convertir la energía CC de alto voltaje en energía CC de bajo voltaje de manera más eficiente, lo que es crucial en los vehículos eléctricos para administrar la energía de la batería a los diversos componentes del vehículo.
El rendimiento superior del SiC en aplicaciones de alto voltaje, alta temperatura y alta eficiencia lo hace esencial para la transición de la industria automotriz hacia la movilidad eléctrica.
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