I wafer di SiC sono semiconduttori realizzati in carburo di silicio. Questo materiale è stato sviluppato nel 1893 ed è ideale per una varietà di applicazioni. Particolarmente adatto per diodi Schottky, diodi Schottky a barriera di giunzione, interruttori e transistor a effetto di campo metallo-ossido-semiconduttore. Grazie alla sua elevata durezza, è una scelta eccellente per i componenti elettronici di potenza.
Attualmente, esistono due tipi principali di wafer di SiC. Il primo è il wafer lucidato, costituito da un singolo strato di carburo di silicio. È costituito da cristalli di SiC ad alta purezza e può avere un diametro di 100 mm o 150 mm. Viene utilizzato in dispositivi elettronici ad alta potenza. Il secondo tipo è il wafer di carburo di silicio a cristalli epitassiali. Questo tipo di wafer viene realizzato aggiungendo un singolo strato di cristalli di carburo di silicio alla superficie. Questo metodo richiede un controllo preciso dello spessore del materiale ed è noto come epitassia di tipo N.
Il tipo successivo è il carburo di silicio beta. Il SiC beta viene prodotto a temperature superiori a 1700 gradi Celsius. I carburi alfa sono i più comuni e hanno una struttura cristallina esagonale simile alla wurtzite. La forma beta è simile al diamante e viene utilizzata in alcune applicazioni. È sempre stata la prima scelta per i semilavorati per l'alimentazione dei veicoli elettrici. Diversi fornitori terzi di wafer di carburo di silicio stanno attualmente lavorando su questo nuovo materiale.
I wafer di SiC ZMSH sono materiali semiconduttori molto diffusi. Si tratta di un materiale semiconduttore di alta qualità, ideale per numerose applicazioni. I wafer di carburo di silicio ZMSH sono un materiale molto utile per una varietà di dispositivi elettronici. ZMSH fornisce un'ampia gamma di wafer e substrati di SiC di alta qualità. Sono disponibili in versione di tipo N e semi-isolata.
2---Carburo di silicio: verso una nuova era di wafer
Proprietà fisiche e caratteristiche del carburo di silicio
Il carburo di silicio ha una speciale struttura cristallina, caratterizzata da una struttura esagonale compatta simile a quella del diamante. Questa struttura consente al carburo di silicio di avere un'eccellente conduttività termica e resistenza alle alte temperature. Rispetto ai tradizionali materiali in silicio, il carburo di silicio presenta un gap di banda più ampio, che garantisce una maggiore spaziatura delle bande elettroniche, con conseguente maggiore mobilità elettronica e minore corrente di dispersione. Inoltre, il carburo di silicio presenta anche una maggiore velocità di deriva in saturazione elettronica e una minore resistività del materiale stesso, garantendo prestazioni migliori per applicazioni ad alta potenza.
Casi applicativi e prospettive dei wafer di carburo di silicio
Applicazioni dell'elettronica di potenza
Il wafer di carburo di silicio ha ampie prospettive di applicazione nel campo dell'elettronica di potenza. Grazie all'elevata mobilità elettronica e all'eccellente conduttività termica, i wafer di carburo di silicio possono essere utilizzati per produrre dispositivi di commutazione ad alta densità di potenza, come moduli di potenza per veicoli elettrici e inverter solari. L'elevata stabilità termica dei wafer di carburo di silicio consente a questi dispositivi di funzionare in ambienti ad alta temperatura, garantendo maggiore efficienza e affidabilità.
Applicazioni optoelettroniche
Nel campo dei dispositivi optoelettronici, i wafer di carburo di silicio mostrano i loro vantaggi unici. Il carburo di silicio presenta caratteristiche di ampio band gap, che gli consentono di raggiungere un'elevata energia dei fotoni e una bassa perdita di luce nei dispositivi optoelettronici. I wafer di carburo di silicio possono essere utilizzati per preparare dispositivi di comunicazione ad alta velocità, fotorivelatori e laser. La sua eccellente conduttività termica e la bassa densità di difetti cristallini lo rendono ideale per la preparazione di dispositivi optoelettronici di alta qualità.
Veduta
Con la crescente domanda di dispositivi elettronici ad alte prestazioni, i wafer di carburo di silicio hanno un futuro promettente come materiale dalle eccellenti proprietà e dall'ampio potenziale applicativo. Grazie al continuo miglioramento delle tecnologie di preparazione e alla riduzione dei costi, l'applicazione commerciale dei wafer di carburo di silicio sarà ulteriormente favorita. Si prevede che nei prossimi anni i wafer di carburo di silicio entreranno gradualmente nel mercato e diventeranno la scelta principale per applicazioni ad alta potenza, alta frequenza e alta temperatura.
3---Analisi approfondita del mercato dei wafer SiC e delle tendenze tecnologiche
Analisi approfondita dei driver del mercato dei wafer in carburo di silicio (SiC)
La crescita del mercato dei wafer in carburo di silicio (SiC) è influenzata da diversi fattori chiave, e un'analisi approfondita del loro impatto sul mercato è fondamentale. Ecco alcuni dei principali fattori trainanti del mercato:
Risparmio energetico e tutela ambientale: le elevate prestazioni e il basso consumo energetico dei materiali in carburo di silicio li rendono popolari nel campo del risparmio energetico e della tutela ambientale. La domanda di veicoli elettrici, inverter solari e altri dispositivi di conversione dell'energia sta trainando la crescita del mercato dei wafer in carburo di silicio, poiché contribuiscono a ridurre gli sprechi energetici.
Applicazioni nell'elettronica di potenza: il carburo di silicio eccelle nelle applicazioni dell'elettronica di potenza e può essere utilizzato in ambienti ad alta pressione e alta temperatura. Con la diffusione delle energie rinnovabili e la promozione della transizione energetica, la domanda di wafer in carburo di silicio nel mercato dell'elettronica di potenza continua ad aumentare.
Analisi dettagliata delle tendenze di sviluppo della tecnologia di produzione futura dei wafer SiC
Produzione di massa e riduzione dei costi: la futura produzione di wafer di SiC si concentrerà maggiormente sulla produzione di massa e sulla riduzione dei costi. Ciò include tecniche di crescita migliorate come la deposizione chimica da vapore (CVD) e la deposizione fisica da vapore (PVD) per aumentare la produttività e ridurre i costi di produzione. Inoltre, si prevede che l'adozione di processi di produzione intelligenti e automatizzati migliorerà ulteriormente l'efficienza.
Nuove dimensioni e struttura dei wafer: le dimensioni e la struttura dei wafer di SiC potrebbero cambiare in futuro per soddisfare le esigenze di diverse applicazioni. Ciò potrebbe includere wafer di diametro maggiore, strutture eterogenee o wafer multistrato per offrire maggiore flessibilità di progettazione e opzioni prestazionali.
Efficienza energetica e produzione ecosostenibile: la produzione di wafer di SiC in futuro porrà maggiore enfasi sull'efficienza energetica e sulla produzione ecosostenibile. Le fabbriche alimentate da energie rinnovabili, materiali ecologici, riciclaggio dei rifiuti e processi di produzione a basse emissioni di carbonio diventeranno tendenze nel settore manifatturiero.
Data di pubblicazione: 19-01-2024