进口碳化硅衬底4寸led

时间:2021年03月05日 来源:


以碳化硅、氮化镓、铌酸锂为**的高性能半导体晶体广泛应用于信息传输、光存储、光通讯、微波、LED、汽车电子、航空航天、高速列车、智能电网和超高压输变电、石油勘探、雷达与通信等国民经济和**领域。碳化硅单晶材料是目前发展**为成熟的第三代半导体材料,其禁带宽度是硅的3倍,饱和电子漂移速率是硅的2倍,临界击穿电场大于硅的10倍或砷化镓的5倍,热导率是蓝宝石的20倍或砷化镓的10倍,化学稳定性好,在高温、高压、高频、大功率、光电、抗辐射、微波等电子应用领域和航天**、核能等极端环境应用有着不可替代的优势。 现在,SiC材料正在大举进入功率半导体领域。进口碳化硅衬底4寸led

采用SiC的功率模块将进入诸如可再生能源、UPS电源、驱动器和汽车等应用。风电和牵引应用可能会随之而来。 到2021年,SiC功率器件市场总额预计将上升到10亿美元 。在某些市场,如太阳能,SiC器件已投入运行,尽管事实上这些模块的价格仍然比常规硅器件高。是什么使这种材料具有足够的吸引力,即使价格更高也心甘情愿地被接受?首先,作为宽禁带材料,SiC提供了功率半导体器件的新设计方法。传统功率硅技术中,IGBT开关被用于高于600V的电压,并且硅PIN-续流二极管是**技术的。硅功率器件的设计与软开关特性造成相当大的功率损耗。有了SiC的宽禁带,可设计阻断电压高达15kV的高压MOSFET,同时动态损耗非常小。有了SiC,传统的软关断硅二极管可由肖特基二极管取代,并带来非常低的开关损耗。作为一个额外的优势,SiC具有比硅高3倍的热传导率。连同低功率损耗,SiC是提高功率模块**率密度的一种理想材料。北京进口led碳化硅衬底SiC单晶生长经历了3个阶段,即Acheson法、Lely法、改良Lely法。

由于SiC单晶材料和外延设备的限制,上世纪七十年代中国才开始对碳化硅晶体进行深入研究。在国家973计划和863计划的支持下,中科院物理研究所、西安电子科技大学、山东大学、中电46所等重要机构启动了“宽禁带半导体SiC基础研究”、“SiC高频高温功率器件”和“SiC单晶衬**备”等项目。虽然目前与国际先进水平相比,我国仍有很大差距,但是山东大学研制出的SiC单晶生长加工和单晶炉技术在国内遥遥**。目前我国已成功掌握4英寸SiC单晶生长技术,2、3英寸SiC衬底已进行量产,各大研究机构正在重点研究6英寸SiC衬底的制备技术以及低位元错密度、大面积的SiC外延技术。西安电子科技大学已经通过外延生长法成功制得并测试证明6环SiC的品格结构情况,同时在材料性质、载流子输运展开理论和实验研究上取得重大进展。

碳化硅早在1842年就被发现了,但直到1955年,飞利浦(荷兰)实验室的Lely才开发出生长***碳化硅晶体材料的方法。到了1987年,商业化生产的SiC衬底进入市场,进入21世纪后,SiC衬底的商业应用才算***铺开。碳化硅分为立方相(闪锌矿结构)、六方相(纤锌矿结构)和菱方相3大类共260多种结构,目前只有六方相中的4H-SiC、6H-SiC才有商业价值,美国科锐(Cree)等公司已经批量生产这类衬底。立方相(3C-SiC)还不能获得有商业价值的成品。SiC的机械强度、热学性能、抗腐蚀性、耐磨性等方面具有明显的优势且与IC工艺兼容。

碳化硅半导体是新一代宽禁带半导体,它具有热导率高(比硅高3倍)、与GaN晶格失配小(4%)等优势,非常适合用作新一代发光二极管(LED)衬底材料、大功率电力电子材料。

碳化硅半导体制备技术正不断取得进步,已经可以生长厚度为200μm的外延层,在此基础上研发出了反向阻塞电压高达8kV的SiC功率器件,如耗尽型功率MOSFET、结型场效应晶体管(JFET)、PIN二极管、IGBT以及GTO等。单管高达10kV的超高压功率器件已研发成功预计可在航空、航天、**、工业、电网等各个领域得到***的应用,我国正在实施“节能减排”的国家发展政策,碳化硅半导体无疑会对此起到巨大的推动用。 目前商用碳化硅外延设备生长速率一般为每小时10μm,且不能持续生长。青岛进口碳化硅衬底

功率半导体器件是实现电力控制的关键,与Si相比,碳化硅半导体非常适合制作功率器件。进口碳化硅衬底4寸led

碳化硅耐高温,与强酸、强碱均不起反应,导电导热性好,具有很强的抗辐射能力。用碳化硅粉直接升华法可制得大体积和大面积碳化硅单晶。用碳化硅单晶可生产绿色或蓝色发光二极管、场效应晶体管,双极型晶体管。用碳化硅纤维可制成雷达吸波材料,在***工业中前景广阔。碳化硅超精细微粉是生产碳化硅陶瓷的理想材料。碳化硅陶瓷具有优良的常温力学性能,如高的抗弯强度,优良的抗氧化性,耐腐蚀性,非常高的抗磨损以及低的磨擦系数,而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中比较好的材料,如晶须补强可改善碳化硅的韧性和强度。进口碳化硅衬底4寸led

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