Substrato semi-isolante in carburo di silicio (SiC) ad alta purezza per vetri Ar

Breve descrizione:

I substrati in carburo di silicio (SiC) semiisolanti ad alta purezza sono materiali specializzati realizzati in carburo di silicio, ampiamente utilizzati nella produzione di elettronica di potenza, dispositivi a radiofrequenza (RF) e componenti semiconduttori ad alta frequenza e alta temperatura. Il carburo di silicio, in quanto materiale semiconduttore ad ampio bandgap, offre eccellenti proprietà elettriche, termiche e meccaniche, rendendolo particolarmente adatto per applicazioni in ambienti ad alta tensione, alta frequenza e alta temperatura.

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Caratteristiche

Diagramma dettagliato

Panoramica del prodotto: wafer SiC semi-isolanti

I nostri wafer di SiC semi-isolanti ad alta purezza sono progettati per applicazioni avanzate di elettronica di potenza, componenti RF/microonde e optoelettroniche. Questi wafer sono realizzati a partire da monocristalli di SiC 4H o 6H di alta qualità, utilizzando un raffinato metodo di crescita basato sul trasporto fisico del vapore (PVT), seguito da una ricottura di compensazione a livello profondo. Il risultato è un wafer con le seguenti eccezionali proprietà:

Resistività ultra elevata: ≥1×10¹² Ω·cm, riducendo al minimo in modo efficace le correnti di dispersione nei dispositivi di commutazione ad alta tensione.
Ampio bandgap (~3,2 eV): Garantisce prestazioni eccellenti in ambienti ad alta temperatura, ad alto campo e ad alta intensità di radiazioni.
Conduttività termica eccezionale: >4,9 W/cm·K, garantendo un'efficiente dissipazione del calore nelle applicazioni ad alta potenza.
Resistenza meccanica superiore: Con una durezza Mohs pari a 9,0 (seconda solo al diamante), bassa dilatazione termica e forte stabilità chimica.
Superficie atomicamente liscia: Ra < 0,4 nm e densità dei difetti < 1/cm², ideale per epitassia MOCVD/HVPE e fabbricazione micro-nano.

Taglie disponibili: Le dimensioni standard includono 50, 75, 100, 150 e 200 mm (2"–8"), con diametri personalizzati disponibili fino a 250 mm.
Gamma di spessore: 200–1.000 μm, con una tolleranza di ±5 μm.

Processo di fabbricazione di wafer SiC semi-isolanti

Preparazione di polvere di SiC ad alta purezza

Materiale di partenza: Polvere di SiC di grado 6N, purificata mediante sublimazione sotto vuoto multistadio e trattamenti termici, che garantisce una bassa contaminazione metallica (Fe, Cr, Ni < 10 ppb) e inclusioni policristalline minime.

Crescita monocristallina PVT modificata

Ambiente: Quasi vuoto (10⁻³–10⁻² Torr).
Temperatura: Crogiolo di grafite riscaldato a ~2.500 °C con un gradiente termico controllato di ΔT ≈ 10–20 °C/cm.
Flusso di gas e progettazione del crogiolo: Il crogiolo su misura e i separatori porosi garantiscono una distribuzione uniforme del vapore e sopprimono la nucleazione indesiderata.
Avanzamento e rotazione dinamici: Il rifornimento periodico di polvere di SiC e la rotazione delle barre di cristallo determinano basse densità di dislocazione (<3.000 cm⁻²) e un orientamento 4H/6H costante.

Ricottura di compensazione a livello profondo

Ricottura all'idrogeno: Condotto in atmosfera di H₂ a temperature comprese tra 600 e 1.400 °C per attivare trappole di profondità e stabilizzare i trasportatori intrinseci.
Co-doping N/Al (facoltativo): Incorporazione di Al (accettore) e N (donatore) durante la crescita o la CVD post-crescita per formare coppie donatore-accettore stabili, determinando picchi di resistività.

Affettatura di precisione e lappatura multistadio

Taglio con filo diamantato: Wafer tagliati a uno spessore di 200–1.000 μm, con danni minimi e una tolleranza di ±5 μm.
Processo di lappatura: Gli abrasivi diamantati sequenziali da grossolani a fini rimuovono i danni causati dalla sega, preparando la cialda per la lucidatura.

Lucidatura chimico-meccanica (CMP)

Materiali lucidanti: Sospensione di nano-ossido (SiO₂ o CeO₂) in soluzione leggermente alcalina.
Controllo di processo: La lucidatura a basso stress riduce al minimo la rugosità, ottenendo una rugosità RMS di 0,2–0,4 nm ed eliminando i micrograffi.

Pulizia finale e imballaggio

Pulizia ad ultrasuoni: Processo di pulizia multifase (solvente organico, trattamenti acido/base e risciacquo con acqua deionizzata) in un ambiente di camera bianca di classe 100.
Sigillatura e imballaggio: Essiccazione dei wafer con spurgo di azoto, sigillati in sacchetti protettivi riempiti di azoto e imballati in scatole esterne antistatiche e antivibrazioni.

Specifiche dei wafer SiC semi-isolanti

Prestazioni del prodotto	Grado P	Grado D
I. Parametri cristallini	I. Parametri cristallini	I. Parametri cristallini
Politipo cristallino	4H	4H
Indice di rifrazione a	>2,6 a 589 nm	>2,6 a 589 nm
Tasso di assorbimento a	≤0,5% @450-650nm	≤1,5% @450-650nm
Trasmittanza MP a (non rivestita)	≥66,5%	≥66,2%
Foschia a	≤0,3%	≤1,5%
Inclusione di politipo a	Non consentito	Area cumulativa ≤20%
Densità del microtubo a	≤0,5 /cm²	≤2 /cm²
Vuoto esagonale a	Non consentito	N / A
Inclusione sfaccettata a	Non consentito	N / A
Inclusione MP a	Non consentito	N / A
II. Parametri meccanici	II. Parametri meccanici	II. Parametri meccanici
Diametro	150,0 millimetri +0,0 millimetri / -0,2 millimetri	150,0 millimetri +0,0 millimetri / -0,2 millimetri
Orientamento della superficie	{0001} ±0,3°	{0001} ±0,3°
Lunghezza piana primaria	Tacca	Tacca
Lunghezza piatta secondaria	Nessun appartamento secondario	Nessun appartamento secondario
Orientamento della tacca	<1-100> ±2°	<1-100> ±2°
Angolo di tacca	90° +5° / -1°	90° +5° / -1°
Profondità della tacca	1 mm dal bordo +0,25 mm / -0,0 mm	1 mm dal bordo +0,25 mm / -0,0 mm
Trattamento superficiale	Faccia C, faccia Si: lucidatura chimico-meccanica (CMP)	Faccia C, faccia Si: lucidatura chimico-meccanica (CMP)
Bordo del wafer	Smussato (arrotondato)	Smussato (arrotondato)
Rugosità superficiale (AFM) (5μm x 5μm)	Faccia Si, faccia C: Ra ≤ 0,2 nm	Faccia Si, faccia C: Ra ≤ 0,2 nm
Spessore a (Tropel)	500,0 µm ± 25,0 µm	500,0 µm ± 25,0 µm
LTV (Tropel) (40mm x 40mm) a	≤ 2 μm	≤ 4 μm
Variazione dello spessore totale (TTV) a (Tropel)	≤ 3 μm	≤ 5 μm
Arco (valore assoluto) a (Tropel)	≤ 5 μm	≤ 15 μm
Warp a (Tropel)	≤ 15 μm	≤ 30 μm
III. Parametri di superficie	III. Parametri di superficie	III. Parametri di superficie
Chip/Notch	Non consentito	≤ 2 pezzi, ciascuno lunghezza e larghezza ≤ 1,0 mm
Gratta un (Si-face, CS8520)	Lunghezza totale ≤ 1 x Diametro	Lunghezza totale ≤ 3 x Diametro
Particella a (faccia Si, CS8520)	≤ 500 pezzi	N / A
Crepa	Non consentito	Non consentito
Contaminazione a	Non consentito	Non consentito

Applicazioni chiave dei wafer SiC semi-isolanti

Elettronica ad alta potenza: I MOSFET, i diodi Schottky e i moduli di potenza basati su SiC per veicoli elettrici (EV) traggono vantaggio dalla bassa resistenza di conduzione e dalle capacità di alta tensione del SiC.
RF e microonde: Le prestazioni ad alta frequenza e la resistenza alle radiazioni del SiC sono ideali per amplificatori di stazioni base 5G, moduli radar e comunicazioni satellitari.
Optoelettronica: I LED UV, i diodi laser blu e i fotodetector utilizzano substrati SiC atomicamente lisci per una crescita epitassiale uniforme.
Rilevamento di ambienti estremi: La stabilità del SiC alle alte temperature (>600 °C) lo rende perfetto per i sensori in ambienti difficili, tra cui turbine a gas e rilevatori nucleari.
Aerospaziale e difesa: Il SiC offre durevolezza per l'elettronica di potenza nei satelliti, nei sistemi missilistici e nell'elettronica aeronautica.
Ricerca avanzata: Soluzioni personalizzate per il calcolo quantistico, la microottica e altre applicazioni di ricerca specializzate.

Domande frequenti

Perché scegliere il SiC semiisolante invece del SiC conduttivo?
Il SiC semi-isolante offre una resistività molto più elevata, riducendo le correnti di dispersione nei dispositivi ad alta tensione e alta frequenza. Il SiC conduttivo è più adatto per applicazioni in cui è richiesta conduttività elettrica.
Questi wafer possono essere utilizzati per la crescita epitassiale?
Sì, questi wafer sono pronti per l'epi e ottimizzati per MOCVD, HVPE o MBE, con trattamenti superficiali e controllo dei difetti per garantire una qualità superiore dello strato epitassiale.
Come si garantisce la pulizia dei wafer?
Un processo in camera bianca di classe 100, una pulizia a ultrasuoni multifase e un imballaggio sigillato con azoto garantiscono che i wafer siano privi di contaminanti, residui e micrograffi.
Quali sono i tempi di consegna per gli ordini?
I campioni vengono solitamente spediti entro 7-10 giorni lavorativi, mentre gli ordini di produzione vengono solitamente consegnati entro 4-6 settimane, a seconda delle dimensioni specifiche del wafer e delle caratteristiche personalizzate.
Potete fornire forme personalizzate?
Sì, possiamo creare substrati personalizzati in varie forme, come finestre planari, scanalature a V, lenti sferiche e altro ancora.

Chi siamo

XKH è specializzata nello sviluppo, nella produzione e nella vendita di vetri ottici speciali e nuovi materiali cristallini ad alta tecnologia. I nostri prodotti sono destinati all'elettronica ottica, all'elettronica di consumo e al settore militare. Offriamo componenti ottici in zaffiro, coperture per lenti di telefoni cellulari, wafer in ceramica, LT, carburo di silicio (SIC), quarzo e cristalli semiconduttori. Grazie a competenze specialistiche e attrezzature all'avanguardia, eccelliamo nella lavorazione di prodotti non standard, con l'obiettivo di diventare un'azienda leader nel settore dei materiali optoelettronici ad alta tecnologia.