进口4寸碳化硅衬底

时间:2021年03月31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。 在碳化硅衬底上外延生长石墨烯,可望制造高性能的石墨烯集成电路。进口4寸碳化硅衬底

SiC半导体技术在过去10年得到了飞速的发展,目前SiC因片的体生长和外延生长技术已经可以得到应用于商业生产的SiC圆片,市场上可以获得4英寸的SiC圆片,6英寸的圆片生产技术也不断研制成熟.不管是SiC分立器件还是集成电路,都已经有了许多实验室产品,而且部分产品已经进入市场,然而要进入SiC产品的大规模应用阶段还需做大量的工作.一方面在器件制造过程中很多工艺步骤还要进行改进与提高,如小区域刻蚀、表面清洁以及在极端条件下工作的SiC器件的绝缘和互连技术还需要进行深入研究,除此之外,还有一个迫切需要解决的问题,即如何通过改进和优化器件与电路的设计去发挥SiC材料的***性能,随着SiC材料生长、器件制造技术的不断成熟,会有越来越多的SiC电子产品进入应用领域进口6寸n型碳化硅衬底SiC在很宽的光谱范围(2.2~3.2eV)内也有良好的发光特性。

目前以SiC碳化硅为**的第三代半导体具有禁带宽、热导率高,击穿场强高,饱和电子漂移速率高,化学性能稳定,硬度高,抗磨损,高键和高能量以及抗辐射等优点,可***用于制造高温,高频,高功率,抗辐射,大功率和高密集集成电子器件,用SiC碳化硅衬底开发的电力电子器件(SBD、MOSFET、IGBT、BJT、JFET等)用在输变电、风力发电、太阳能、混合动力汽车等电力电子领域,降低电力损失,减少发热量,高温工作,提高效率,增加可靠性等优点

PVT方法中SiC粉料纯度对晶片质量影响很大。粉料中一般含有极微量的氮(N),硼(B)、铝(Al)、铁(Fe)等杂质,其中氮是n型掺杂剂,在碳化硅中产生游离的电子,硼、铝是p型掺杂剂,产生游离的空穴。为了制备n型导电碳化硅晶片,在生长时需要通入氮气,让它产生的一部分电子中和掉硼、铝产生的空穴(即补偿),另外的游离电子使碳化硅表现为n型导电。为了制备高阻不导电的碳化硅(半绝缘型),在生长时需要加入钒(V)杂质,钒既可以产生电子,也可以产生空穴,让它产生的电子中和掉硼、铝产生的空穴(即补偿),它产生的空穴中和掉氮产生的电子,所以所生长的碳化硅几乎没有游离的电子、空穴,形成高阻不导电的晶片(半绝缘型,SI)。掺钒工艺复杂,所以半绝缘碳化硅很难制备,成本很高。近年来也出现了通过点缺点来实现高阻半绝缘碳化硅的方法。p型导电碳化硅也不容易制备,特别是低阻的p型碳化硅更不容易制备。虽然对于半绝缘型和p型导电碳化硅晶片的需求量日益增长,但是由于掺杂量和杂质原子分布不易控制等技术难度以及成本原因,即使是Cree也采用限量供应的方式出货,其他厂商基本不提供这类碳化硅的批量供应。SiC由Si原子和C原子组成,其晶体结构具有同质多型体的特点。

  此外,碳化硅材料的重要用途还包括:微波器件衬底[3]、石墨烯外延衬底[4]、人工钻石。碳化硅(指半绝缘型)是射频微波器件的理想衬底材料,以之为衬底的微波器件其输出功率密度是砷化镓(GaAs)器件的10倍以上,工作频率达到100GHz以上,可以***提高雷达、通信、电子对抗以及智能武器的整体性能和可靠性,使用碳化硅基微波器件的雷达其测距由原来的80~100km提升到现在的超过300km。在碳化硅衬底上外延生长石墨烯,可望制造高性能的石墨烯集成电路,是当前国际研发的热点,IBM(美国)已经投入了巨资进行研发[5],并取得了重要进展,在半绝缘型碳化硅上创建了全球较早全功能石墨烯集成电路[6]。碳化硅晶体的硬度仅次于钻石,其明亮度、光泽度和火彩甚至超过了钻石,基于碳化硅的人工钻石(莫桑钻)也已经面市。现在,SiC材料正在大举进入功率半导体领域。辽宁碳化硅衬底n型

碳化硅作为新兴的战略先导产业,它是发展第3代半导体产业的关键基础材料。进口4寸碳化硅衬底

碳化硅已成为全球半导体产业的前沿和制高点。作为新兴的战略先导产业,它是发展第3代半导体产业的关键基础材料。2014年,美国新兴制造产业的第1个产业制造创新中心——以碳化硅半导体为**的第3代宽禁带半导体创新中心,获得了联邦和地方**的合力支持,1.4亿美元的总支持额将用于提升美国在该新兴产业方面的国际竞争力。研究重点是:在未来的5年里,通过使宽禁带半导体技术拥有当前基于硅的电力电子技术的成本竞争力,实现下一代节能***大功率电力电子芯片和器件。这些改进措施将使电力电子装置,如电机、消费类电子产品,以及电网设备得以更快、更***地运转,且大幅度缩小其体积。日本也对碳化硅进行了大量投入,将发展碳化硅半导体技术列入“首相计划”,认为未来日本50%以上的节能将由碳化硅实现。我国**几乎在相同时期发布了新材料领域发展纲要,明确提出重点发展以碳化硅等为**的第3代半导体材料。进口4寸碳化硅衬底

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