Plaquettes de carbure de silicium semi-isolantes de 3 pouces de haute pureté (non dopées) (HPSl)

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Brève description :

La plaquette de carbure de silicium (SiC) semi-isolant haute pureté (HPSI) de 3 pouces est un substrat haut de gamme optimisé pour les applications haute puissance, haute fréquence et optoélectroniques. Fabriquées en 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 au développement de dispositifs avancés. Grâce à leur intégrité structurelle et à leur qualité de surface supérieures, les substrats SiC HPSI constituent la base des technologies de nouvelle génération dans les secteurs de l'électronique de puissance, des télécommunications et de l'aérospatiale, favorisant l'innovation dans divers domaines.

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Détails du produit

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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 grande mobilité électronique 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 à oFaible densité de défauts (densité de micropipe <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 sous haute tension, haute température et conditions de rayonnement élevé.
●Dureté : échelle de Mohs 9, assurant 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 recherche	Note fictive	Unité
Grade	Qualité de production	Niveau recherche	Note fictive
Diamètre	76,2 ± 0,5	76,2 ± 0,5	76,2 ± 0,5	mm
Épaisseur	500 ± 25	500 ± 25	500 ± 25	µm
Orientation des plaquettes	Sur l'axe : <0001> ± 0,5°	Sur l'axe : <0001> ± 2,0°	Sur l'axe : <0001> ± 2,0°	degré
Densité des micropipes (MPD)	≤ 1	≤ 5	≤ 10	cm−2^-2−2
Résistivité électrique	≥ 1E10	≥ 1E5	≥ 1E5	Ω·cm
Dopant	Non dopé	Non dopé	Non dopé
Orientation principale à plat	{1-100} ± 5,0°	{1-100} ± 5,0°	{1-100} ± 5,0°	degré
Longueur plate principale	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 secondaire à plat	90° CW à partir du plat primaire ± 5,0°	90° CW à partir du plat primaire ± 5,0°	90° CW à partir du plat primaire ± 5,0°	degré
Exclusion des bords	3	3	3	mm
LTV/TTV/Arc/Déformation	3 / 10 / ±30 / 40	3 / 10 / ±30 / 40	5 / 15 / ±40 / 45	µm
Rugosité de surface	Face Si : CMP, face C : polie	Face Si : CMP, face C : polie	Face Si : CMP, face C : polie
Fissures (lumière à haute intensité)	Aucun	Aucun	Aucun
Plaques hexagonales (lumière haute intensité)	Aucun	Aucun	Superficie cumulée 10%	%
Zones polytypiques (lumière à haute intensité)	Surface cumulée 5%	Superficie cumulée 20%	Superficie cumulée 30%	%
Rayures (lumière à 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 de largeur/profondeur	2 autorisés ≤ 1 mm de largeur/profondeur	5 autorisés ≤ 5 mm de largeur/profondeur	mm
Contamination de surface	Aucun	Aucun	Aucun

Applications

1. Électronique de puissance
La large bande interdite et la conductivité thermique élevée des substrats SiC HPSI 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 transmission 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 :
●Infrastructures de télécommunication : stations de base pour les réseaux 5G et les communications par satellite.
●Aérospatiale et défense : systèmes radar, antennes à réseau phasé 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 le diagnostic médical.
●LED haute puissance : prise en charge des systèmes d'éclairage à semi-conducteurs.
●Diodes laser : pour applications industrielles et médicales.

4. Recherche et développement
Les substrats SiC HPSI 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 de couche épitaxiale : études sur la réduction des défauts et l'optimisation des couches.
●Études de 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 offrent 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 différentes exigences des appareils.

Durabilité:
Une dureté exceptionnelle et une stabilité structurelle 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 haute pureté de 3 pouces représente le summum de la technologie des substrats pour les dispositifs haute puissance, haute fréquence et optoélectroniques. Ses excellentes propriétés thermiques, électriques et mécaniques garantissent des performances fiables dans les environnements difficiles. De l'électronique de puissance et des systèmes RF à l'optoélectronique et à la R&D avancée, ces substrats HPSI constituent le fondement des innovations de demain.
Pour plus d'informations ou pour passer commande, veuillez nous contacter. Notre équipe technique est à votre disposition pour vous conseiller et vous proposer des options de personnalisation adaptées à vos besoins.