Plaquettes de carbure de silicium de haute pureté (non dopées) de 3 pouces, substrats Sic semi-isolants (HPSl)

Brève description :

La plaquette de carbure de silicium (SiC) semi-isolant de haute pureté (HPSI) de 3 pouces est un substrat de qualité supérieure optimisé pour les applications optoélectroniques à haute puissance, haute fréquence. Fabriquées à partir d'un matériau 4H-SiC non dopé de haute pureté, ces plaquettes présentent une excellente conductivité thermique, une large bande interdite et des propriétés semi-isolantes exceptionnelles, ce qui les rend indispensables pour le développement de dispositifs avancés. Avec une intégrité structurelle et une qualité de surface supérieures, les substrats HPSI SiC servent de base aux technologies de nouvelle génération dans les secteurs de l'électronique de puissance, des télécommunications et de l'aérospatiale, soutenant l'innovation dans divers domaines.

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Détail du produit

Mots clés du produit

Propriétés

1. Propriétés physiques et structurelles
●Type de matériau : carbure de silicium (SiC) de haute pureté (non dopé)
●Diamètre : 3 pouces (76,2 mm)
●Épaisseur : 0,33-0,5 mm, personnalisable en fonction des exigences de l'application.
●Structure cristalline : polytype 4H-SiC avec un réseau hexagonal, connu pour sa mobilité électronique élevée et sa stabilité thermique.
●Orientation :
oStandard : [0001] (plan C), adapté à une large gamme d'applications.
oEn option : hors axe (inclinaison de 4° ou 8°) pour une croissance épitaxiale améliorée des couches du dispositif.
●Planéité : Variation d'épaisseur totale (TTV) ●Qualité de surface :
oPoli jusqu'à oDensité de défauts faible (densité des microtuyaux <10/cm²). 2. Propriétés électriques ●Résistivité : >109^99 Ω·cm, maintenue par l'élimination des dopants intentionnels.
● Rigidité diélectrique : endurance haute tension avec pertes diélectriques minimales, idéale pour les applications haute puissance.
●Conductivité thermique : 3,5-4,9 W/cm·K, permettant une dissipation thermique efficace dans les appareils hautes performances.

3. Propriétés thermiques et mécaniques
●Large bande interdite : 3,26 eV, prenant en charge le fonctionnement dans des conditions de haute tension, de température élevée et de rayonnement élevé.
●Dureté : échelle de Mohs 9, garantissant la robustesse contre l'usure mécanique lors du traitement.
●Coefficient de dilatation thermique : 4,2×10−6/K4,2 \times 10^{-6}/\text{K}4,2×10−6/K, assurant la stabilité dimensionnelle sous les variations de température.

Paramètre	Qualité de production	Niveau de recherche	Qualité factice	Unité
Grade	Qualité de production	Niveau de recherche	Qualité factice
Diamètre	76,2 ± 0,5	76,2 ± 0,5	76,2 ± 0,5	mm
Épaisseur	500 ± 25	500 ± 25	500 ± 25	µm
Orientation de la plaquette	Dans l'axe : <0001> ± 0,5°	Sur l'axe : <0001> ± 2,0°	Sur l'axe : <0001> ± 2,0°	degré
Densité des microtuyaux (MPD)	≤ 1	≤ 5	≤ 10	cm−2^-2−2
Résistivité électrique	≥ 1E10	≥ 1E5	≥ 1E5	Ω·cm
Dopant	Non dopé	Non dopé	Non dopé
Orientation plate principale	{1-100} ± 5,0°	{1-100} ± 5,0°	{1-100} ± 5,0°	degré
Longueur à plat primaire	32,5 ± 3,0	32,5 ± 3,0	32,5 ± 3,0	mm
Longueur plate secondaire	18,0 ± 2,0	18,0 ± 2,0	18,0 ± 2,0	mm
Orientation plate secondaire	90° CW depuis le plat primaire ± 5,0°	90° CW depuis le plat primaire ± 5,0°	90° CW depuis le plat primaire ± 5,0°	degré
Exclusion de bord	3	3	3	mm
LTV/TTV/Arc/Warp	3/10/±30/40	3/10/±30/40	5 / 15 / ±40 / 45	µm
Rugosité de la surface	Face Si : CMP, Face C : Polie	Face Si : CMP, Face C : Polie	Face Si : CMP, Face C : Polie
Fissures (lumière de haute intensité)	Aucun	Aucun	Aucun
Plaques hexagonales (lumière haute intensité)	Aucun	Aucun	Superficie cumulée 10%	%
Zones de polytype (lumière de haute intensité)	Superficie cumulée 5%	Superficie cumulée 20%	Superficie cumulée 30%	%
Rayures (lumière de haute intensité)	≤ 5 rayures, longueur cumulée ≤ 150	≤ 10 rayures, longueur cumulée ≤ 200	≤ 10 rayures, longueur cumulée ≤ 200	mm
Écaillage des bords	Aucun ≥ 0,5 mm largeur/profondeur	2 autorisé ≤ 1 mm largeur/profondeur	5 autorisé ≤ 5 mm largeur/profondeur	mm
Contamination des surfaces	Aucun	Aucun	Aucun

Applications

1. Électronique de puissance
La large bande interdite et la conductivité thermique élevée des substrats HPSI SiC les rendent idéaux pour les dispositifs de puissance fonctionnant dans des conditions extrêmes, telles que :
●Dispositifs haute tension : y compris les MOSFET, les IGBT et les diodes à barrière Schottky (SBD) pour une conversion de puissance efficace.
●Systèmes d'énergie renouvelable : tels que les onduleurs solaires et les contrôleurs d'éoliennes.
●Véhicules électriques (VE) : utilisés dans les onduleurs, les chargeurs et les systèmes de groupe motopropulseur pour améliorer l'efficacité et réduire la taille.

2. Applications RF et micro-ondes
La résistivité élevée et les faibles pertes diélectriques des plaquettes HPSI sont essentielles pour les systèmes radiofréquence (RF) et micro-ondes, notamment :
●Infrastructure de télécommunication : stations de base pour les réseaux 5G et les communications par satellite.
●Aérospatiale et défense : systèmes radar, antennes multiéléments et composants avioniques.

3. Optoélectronique
La transparence et la large bande interdite du 4H-SiC permettent son utilisation dans des dispositifs optoélectroniques, tels que :
●Photodétecteurs UV : pour la surveillance environnementale et les diagnostics médicaux.
●LED haute puissance : prend en charge les systèmes d'éclairage à semi-conducteurs.
●Diodes laser : pour les applications industrielles et médicales.

4. Recherche et développement
Les substrats HPSI SiC sont largement utilisés dans les laboratoires de R&D universitaires et industriels pour explorer les propriétés avancées des matériaux et la fabrication de dispositifs, notamment :
●Croissance des couches épitaxiales : études sur la réduction des défauts et l'optimisation des couches.
●Études sur la mobilité des porteurs : étude du transport des électrons et des trous dans les matériaux de haute pureté.
●Prototypage : développement initial de nouveaux dispositifs et circuits.

Avantages

Qualité supérieure :
Une pureté élevée et une faible densité de défauts constituent une plate-forme fiable pour les applications avancées.

Stabilité thermique :
D'excellentes propriétés de dissipation thermique permettent aux appareils de fonctionner efficacement dans des conditions de puissance et de température élevées.

Large compatibilité :
Les orientations disponibles et les options d'épaisseur personnalisées garantissent l'adaptabilité aux diverses exigences des appareils.

Durabilité:
Une dureté et une stabilité structurelle exceptionnelles minimisent l'usure et la déformation pendant le traitement et le fonctionnement.

Versatilité:
Convient à un large éventail d’industries, des énergies renouvelables à l’aérospatiale et aux télécommunications.

Conclusion

La plaquette de carbure de silicium semi-isolant de haute pureté de 3 pouces représente le summum de la technologie des substrats pour les dispositifs optoélectroniques haute puissance, haute fréquence. Sa combinaison d'excellentes propriétés thermiques, électriques et mécaniques garantit des performances fiables dans des environnements difficiles. De l'électronique de puissance et des systèmes RF à l'optoélectronique et à la R&D avancée, ces substrats HPSI constituent la base des innovations de demain.
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