上海进口6寸n型碳化硅衬底

时间:2021年08月08日 来源:

  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。碳化硅材料的重要用途还包括:微波器件衬底、石墨烯外延衬底。上海进口6寸n型碳化硅衬底

功率半导体多被用于转换器及逆变器等电力转换器进行电力控制。目前,功 率半导体材料正迎来材料更新换代,这些新材料就是SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓),二者的物理特性均优于现在使用的Si(硅),作为节能***受到了电力公司、汽车厂商和电子厂商等的极大期待。将Si换成GaN或SiC等化合物半导体,可大幅提高产品效率并缩小尺寸,这是Si功率半导体元件(以下简称功率元件)无法实现的。  目前,很多领域都将Si二极管、MOSFET及IGBT(绝缘栅双极晶体管)等晶体管用作功率元件,比如供电系统、电力机车、混合动力汽车、工厂内的生产设备、光伏发电系统的功率调节器、空调等白色家电、服务器及个人电脑等。这些领域利用的功率元件的材料也许不久就将被GaN和SiC所替代。成都4寸导电碳化硅衬底为了制造碳化硅半导体器件,需要在晶片表面生长1层或数层碳化硅薄膜,这些薄膜具有不同的n、p导电类型。

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。

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为了制造碳化硅半导体器件,需要在碳化硅晶片表面生长1层或数层碳化硅薄膜。

在半导体材料的发展历史上,通常将硅(Si)、锗(Ge)称作第1代半导体。将砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、磷化镓(GaP)等为**的合金半导体称作第2代半导体。在其之后发展起来的宽带隙半导体,碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)及金刚石等称为第3代半导体。SiC作为第3代半导体的杰出**之一,相比前2代半导体材料,具有宽带隙、高热导率高、较大的电子饱和漂移速率、高化学稳定性、高击穿电场高等诸多优点,在高温、高频、大功率器件的制作上获得广泛应用。SiC晶体有着很多不同的多型体,不同多型体的禁带宽度在2.3~3.3eV之间,因而,SiC也被用于制作蓝、绿和紫外光的发光、光探测器件,太阳能电池,以及智能传感器件等。另外,SiC能够氧化形成自然绝缘的二氧化硅(SiO2)层,同时也具有制造各种以金属-氧化物-半导体(MOS)为基础的器件的巨大潜能。表1给出了不同多型体SiC和其他半导体材料相比的主要物理性质。碳化硅的硬度很大,具有优良的导热和导电性能,高温时能抗氧化。广州碳化硅衬底进口6寸导电

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碳化硅sic的光学性质  材料带隙即禁带的大小决定了器件的很多性质,包括光谱响应特性、抗辐射特性、工作温度以及击穿电压等许多器件的重要特性。SiC的禁带宽,如4H-SiC是3.2eV,6H-SiC是2.8eV,所以SiC具有良好的紫外光谱响应特性,对红外辐射不响应,抗辐射特性好,可应用于检测红热背景下的微弱紫外信号。而且其暗电流很低,工作温度高,故也可用于探测高温环境中的紫外信号。  SiC在很宽的光谱范围(2.2~3.2eV)内也有良好的发光特性。不过,SiC的光学特性与晶体取向及同质多型体的结构有很密切的关系。上海进口6寸n型碳化硅衬底

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