Sustrato de carburo de silicio (SiC) semiaislante de alta pureza para vidrios AR

Descripción breve:

Los sustratos de carburo de silicio (SiC) semiaislante de alta pureza son materiales especializados fabricados a partir de carburo de silicio, ampliamente utilizados en la fabricación de electrónica de potencia, dispositivos de radiofrecuencia (RF) y componentes semiconductores de alta frecuencia y alta temperatura. El carburo de silicio, como material semiconductor de banda prohibida amplia, ofrece excelentes propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas, lo que lo hace ideal para aplicaciones en entornos de alta tensión, alta frecuencia y alta temperatura.

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Características

Diagrama detallado

Descripción general del producto: obleas de SiC semiaislantes

Nuestras obleas de SiC semiaislantes de alta pureza están diseñadas para electrónica de potencia avanzada, componentes de RF/microondas y aplicaciones optoelectrónicas. Estas obleas se fabrican a partir de monocristales de SiC 4H o 6H de alta calidad, mediante un método de crecimiento de Transporte Físico de Vapor (PVT) refinado, seguido de un recocido de compensación de nivel profundo. El resultado es una oblea con las siguientes propiedades excepcionales:

Resistividad ultraalta: ≥1×10¹² Ω·cm, minimizando eficazmente las corrientes de fuga en dispositivos de conmutación de alto voltaje.
Banda prohibida amplia (~3,2 eV):Garantiza un rendimiento excelente en entornos de alta temperatura, alto campo y radiación intensiva.
Conductividad térmica excepcional:>4,9 W/cm·K, lo que proporciona una disipación de calor eficiente en aplicaciones de alta potencia.
Resistencia mecánica superior:Con una dureza Mohs de 9,0 (sólo superada por el diamante), baja expansión térmica y fuerte estabilidad química.
Superficie atómicamente lisa: Ra < 0,4 nm y densidad de defectos < 1/cm², ideal para epitaxia MOCVD/HVPE y fabricación micro-nano.

Tallas disponibles:Los tamaños estándar incluyen 50, 75, 100, 150 y 200 mm (2"–8"), con diámetros personalizados disponibles hasta 250 mm.
Rango de espesor:200–1.000 μm, con una tolerancia de ±5 μm.

Proceso de fabricación de obleas de SiC semiaislantes

Preparación de polvo de SiC de alta pureza

Material de partida:Polvo de SiC de grado 6N, purificado mediante sublimación al vacío de múltiples etapas y tratamientos térmicos, lo que garantiza una baja contaminación metálica (Fe, Cr, Ni < 10 ppb) y mínimas inclusiones policristalinas.

Crecimiento monocristalino PVT modificado

Ambiente:Casi vacío (10⁻³–10⁻² Torr).
Temperatura:Crisol de grafito calentado a ~2.500 °C con un gradiente térmico controlado de ΔT ≈ 10–20 °C/cm.
Flujo de gas y diseño de crisol:El crisol personalizado y los separadores porosos garantizan una distribución uniforme del vapor y suprimen la nucleación no deseada.
Alimentación y rotación dinámicas:La reposición periódica de polvo de SiC y la rotación de las barras de cristal dan como resultado densidades de dislocación bajas (<3000 cm⁻²) y una orientación 4H/6H constante.

Recocido de compensación de nivel profundo

recocido de hidrógeno:Se lleva a cabo en una atmósfera de H₂ a temperaturas entre 600 y 1400 °C para activar trampas de nivel profundo y estabilizar los portadores intrínsecos.
Co-dopaje N/Al (opcional):Incorporación de Al (aceptor) y N (donador) durante el CVD de crecimiento o post-crecimiento para formar pares donador-aceptor estables, que impulsan picos de resistividad.

Rebanado de precisión y lapeado multietapa

Corte con hilo de diamante:Obleas cortadas con un espesor de 200 a 1000 μm, con un daño mínimo y una tolerancia de ±5 μm.
Proceso de lapeado:Los abrasivos de diamante gruesos a finos secuenciales eliminan los daños de la sierra y preparan la oblea para el pulido.

Pulido químico mecánico (CMP)

Medios de pulido: Suspensión de nanoóxido (SiO₂ o CeO₂) en solución alcalina suave.
Control de procesos:El pulido de bajo estrés minimiza la rugosidad, logrando una rugosidad RMS de 0,2 a 0,4 nm y eliminando microarañazos.

Limpieza final y embalaje

Limpieza ultrasónica:Proceso de limpieza de varios pasos (solvente orgánico, tratamientos ácido/base y enjuague con agua desionizada) en un entorno de sala limpia de clase 100.
Sellado y embalaje:Secado de obleas con purga de nitrógeno, selladas en bolsas protectoras llenas de nitrógeno y embaladas en cajas exteriores antiestáticas que amortiguan las vibraciones.

Especificaciones de las obleas de SiC semiaislantes

Rendimiento del producto	Grado P	Grado D
I. Parámetros cristalinos	I. Parámetros cristalinos	I. Parámetros cristalinos
Politipo de cristal	4H	4H
Índice de refracción a	>2.6 a 589 nm	>2.6 a 589 nm
Tasa de absorción a	≤0,5 % a 450-650 nm	≤1,5 % a 450-650 nm
Transmitancia MP a (sin recubrimiento)	≥66,5%	≥66,2%
Neblina a	≤0,3%	≤1,5%
Inclusión de politipo a	No permitido	Área acumulada ≤20%
Densidad de micropipe a	≤0,5 /cm²	≤2 /cm²
Vacío hexagonal a	No permitido	N / A
Inclusión facetada a	No permitido	N / A
Inclusión de MP a	No permitido	N / A
II. Parámetros mecánicos	II. Parámetros mecánicos	II. Parámetros mecánicos
Diámetro	150,0 mm +0,0 mm / -0,2 mm	150,0 mm +0,0 mm / -0,2 mm
Orientación de la superficie	{0001} ±0,3°	{0001} ±0,3°
Longitud plana primaria	Muesca	Muesca
Longitud plana secundaria	No hay piso secundario	No hay piso secundario
Orientación de la muesca	<1-100> ±2°	<1-100> ±2°
Ángulo de muesca	90° +5° / -1°	90° +5° / -1°
Profundidad de muesca	1 mm desde el borde +0,25 mm / -0,0 mm	1 mm desde el borde +0,25 mm / -0,0 mm
Tratamiento de superficies	Cara C, cara Si: Pulido quimiomecánico (CMP)	Cara C, cara Si: Pulido quimiomecánico (CMP)
Borde de oblea	Biselado (redondeado)	Biselado (redondeado)
Rugosidad superficial (AFM) (5 μm x 5 μm)	Cara Si, cara C: Ra ≤ 0,2 nm	Cara Si, cara C: Ra ≤ 0,2 nm
Espesor a (Tropel)	500,0 μm ± 25,0 μm	500,0 μm ± 25,0 μm
LTV (Tropel) (40 mm x 40 mm) a	≤ 2 micras	≤ 4 micras
Variación del espesor total (TTV) a (Tropel)	≤ 3 micras	≤ 5 micras
Arco (Valor Absoluto) a (Tropel)	≤ 5 micras	≤ 15 micras
Deformar una (Tropel)	≤ 15 micras	≤ 30 micras
III. Parámetros de superficie	III. Parámetros de superficie	III. Parámetros de superficie
Viruta/Muesca	No permitido	≤ 2 piezas, cada una de largo y ancho ≤ 1,0 mm
Raspar una (cara de Si, CS8520)	Longitud total ≤ 1 x Diámetro	Longitud total ≤ 3 x Diámetro
Partícula a (cara de Si, CS8520)	≤ 500 piezas	N / A
Grieta	No permitido	No permitido
Contaminación a	No permitido	No permitido

Aplicaciones clave de las obleas de SiC semiaislantes

Electrónica de alta potenciaLos MOSFET, los diodos Schottky y los módulos de potencia basados en SiC para vehículos eléctricos (VE) se benefician de las capacidades de baja resistencia de encendido y alto voltaje del SiC.
RF y microondasEl rendimiento de alta frecuencia y la resistencia a la radiación del SiC son ideales para amplificadores de estaciones base 5G, módulos de radar y comunicaciones satelitales.
OptoelectrónicaLos LED UV, los diodos láser azules y los fotodetectores utilizan sustratos de SiC atómicamente lisos para un crecimiento epitaxial uniforme.
Detección de entornos extremosLa estabilidad del SiC a altas temperaturas (>600 °C) lo hace perfecto para sensores en entornos hostiles, incluidas turbinas de gas y detectores nucleares.
Aeroespacial y defensa:El SiC ofrece durabilidad para la electrónica de potencia en satélites, sistemas de misiles y electrónica de aviación.
Investigación avanzada:Soluciones personalizadas para computación cuántica, microóptica y otras aplicaciones de investigación especializadas.

Preguntas frecuentes

¿Por qué SiC semiaislante en lugar de SiC conductor?
El SiC semiaislante ofrece una resistividad mucho mayor, lo que reduce las corrientes de fuga en dispositivos de alta tensión y alta frecuencia. El SiC conductivo es más adecuado para aplicaciones que requieren conductividad eléctrica.
¿Se pueden utilizar estas obleas para el crecimiento epitaxial?
Sí, estas obleas están preparadas para epitaxialidad y optimizadas para MOCVD, HVPE o MBE, con tratamientos de superficie y control de defectos para garantizar una calidad superior de la capa epitaxial.
¿Cómo se garantiza la limpieza de las obleas?
Un proceso de sala limpia de clase 100, una limpieza ultrasónica de varios pasos y un embalaje sellado con nitrógeno garantizan que las obleas estén libres de contaminantes, residuos y microarañazos.
¿Cuál es el plazo de entrega de los pedidos?
Las muestras generalmente se envían dentro de 7 a 10 días hábiles, mientras que los pedidos de producción generalmente se entregan en 4 a 6 semanas, dependiendo del tamaño específico de la oblea y las características personalizadas.
¿Puede proporcionar formas personalizadas?
Sí, podemos crear sustratos personalizados en varias formas, como ventanas planas, ranuras en V, lentes esféricas y más.

Sobre nosotros

XKH se especializa en el desarrollo, la producción y la venta de vidrio óptico especial y nuevos materiales cristalinos de alta tecnología. Nuestros productos se utilizan en la electrónica óptica, la electrónica de consumo y el sector militar. Ofrecemos componentes ópticos de zafiro, cubiertas para lentes de teléfonos móviles, cerámica, LT, SIC de carburo de silicio, cuarzo y obleas de cristal semiconductor. Gracias a nuestra experiencia y equipos de vanguardia, nos destacamos en el procesamiento de productos no estándar, con el objetivo de convertirnos en una empresa líder en materiales optoelectrónicos de alta tecnología.