Substrat de semence SiC personnalisé de type N, diamètre 153/155 mm, pour l'électronique de puissance

Brève description :

Les substrats d'ensemencement en carbure de silicium (SiC) constituent le matériau de base des semi-conducteurs de troisième génération. Ils se distinguent par leur conductivité thermique exceptionnellement élevée, leur champ électrique de claquage supérieur et leur grande mobilité électronique. Ces propriétés les rendent indispensables pour l'électronique de puissance, les dispositifs RF, les véhicules électriques (VE) et les applications liées aux énergies renouvelables. XKH est spécialisé dans la R&D et la production de substrats d'ensemencement en SiC de haute qualité, utilisant des techniques avancées de croissance cristalline telles que le transport physique de vapeur (PVT) et le dépôt chimique en phase vapeur à haute température (HTCVD) pour garantir une qualité cristalline de pointe.

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Caractéristiques

Introduire

XKH propose des substrats d'amorçage SiC de 4, 6 et 8 pouces avec dopage personnalisable de type N/P, atteignant des niveaux de résistivité de 0,01 à 0,1 Ω·cm et des densités de dislocations inférieures à 500 cm⁻², ce qui les rend idéaux pour la fabrication de MOSFET, de diodes à barrière Schottky (SBD) et d'IGBT. Notre processus de production intégré verticalement couvre la croissance cristalline, le découpage, le polissage et l'inspection des plaquettes, avec une capacité de production mensuelle de plus de 5 000 plaquettes afin de répondre aux diverses demandes des instituts de recherche, des fabricants de semi-conducteurs et des entreprises du secteur des énergies renouvelables.

De plus, nous proposons des solutions personnalisées, notamment :

Personnalisation de l'orientation des cristaux (4H-SiC, 6H-SiC)

Dopage spécialisé (Aluminium, Azote, Bore, etc.)

Polissage ultra-lisse (Ra < 0,5 nm)

XKH prend en charge le traitement basé sur des échantillons, les consultations techniques et le prototypage en petits lots pour fournir des solutions de substrat SiC optimisées.

Paramètres techniques

Plaquette de germination en carbure de silicium
Polytype	4H
Erreur d'orientation de la surface	4° vers <11-20>±0,5º
Résistivité	personnalisation
Diamètre	205 ± 0,5 mm
Épaisseur	600±50μm
Rugosité	CMP, Ra ≤ 0,2 nm
Densité des micropipes	≤1 unité/cm2
rayures	≤5, longueur totale ≤2*diamètre
Éclats/empreintes sur les bords	Aucun
Marquage laser frontal	Aucun
rayures	≤2, Longueur totale ≤ Diamètre
Éclats/empreintes sur les bords	Aucun
Zones de polytype	Aucun
Marquage laser arrière	1 mm (à partir du bord supérieur)
Bord	Chanfreiner
Conditionnement	Cassette multi-wafers

Substrats de semences SiC - Caractéristiques clés

1. Propriétés physiques exceptionnelles

· Conductivité thermique élevée (~490 W/m·K), surpassant considérablement le silicium (Si) et l'arséniure de gallium (GaAs), ce qui le rend idéal pour le refroidissement des appareils à haute densité de puissance.

· Intensité de champ de claquage (~3 MV/cm), permettant un fonctionnement stable dans des conditions de haute tension, essentielle pour les onduleurs EV et les modules de puissance industriels.

· Large bande interdite (3,2 eV), réduisant les courants de fuite à haute température et améliorant la fiabilité de l'appareil.

2. Qualité cristalline supérieure

· La technologie de croissance hybride PVT + HTCVD minimise les défauts des microtuyaux, en maintenant les densités de dislocations inférieures à 500 cm⁻².

· Courbure/déformation de la plaquette < 10 μm et rugosité de surface Ra < 0,5 nm, garantissant la compatibilité avec les procédés de lithographie de haute précision et de dépôt de couches minces.

3. Diverses options de dopage

·Type N (dopé à l'azote) : faible résistivité (0,01-0,02 Ω·cm), optimisé pour les dispositifs RF haute fréquence.

· Type P (dopé à l'aluminium) : idéal pour les MOSFET de puissance et les IGBT, améliorant la mobilité des porteurs.

· SiC semi-isolant (dopé au vanadium) : résistivité > 10⁵ Ω·cm, adapté aux modules frontaux RF 5G.

4. Stabilité environnementale

· Résistance aux hautes températures (> 1600 °C) et dureté aux radiations, adaptée à l'aérospatiale, aux équipements nucléaires et à d'autres environnements extrêmes.

Substrats de semences SiC - Principales applications

1. Électronique de puissance

· Véhicules électriques (VE) : utilisés dans les chargeurs embarqués (OBC) et les onduleurs pour améliorer l'efficacité et réduire les exigences de gestion thermique.

· Systèmes d'alimentation industriels : améliore les onduleurs photovoltaïques et les réseaux intelligents, atteignant une efficacité de conversion d'énergie supérieure à 99 %.

2. Appareils RF

· Stations de base 5G : les substrats SiC semi-isolants permettent des amplificateurs de puissance RF GaN sur SiC, prenant en charge la transmission de signaux haute fréquence et haute puissance.

Communications par satellite : ses caractéristiques de faible perte le rendent adapté aux appareils à ondes millimétriques.

3. Énergies renouvelables et stockage d'énergie

· Énergie solaire : les MOSFET SiC augmentent l'efficacité de la conversion CC-CA tout en réduisant les coûts du système.

· Systèmes de stockage d’énergie (ESS) : optimisent les convertisseurs bidirectionnels et prolongent la durée de vie de la batterie.

4. Défense et aérospatiale

· Systèmes radar : des dispositifs SiC haute puissance sont utilisés dans les radars AESA (Active Electronically Scanned Array).

· Gestion de l'énergie des engins spatiaux : les substrats SiC résistants aux radiations sont essentiels pour les missions dans l'espace lointain.

5. Recherche et technologies émergentes

· Informatique quantique : le SiC de haute pureté permet la recherche sur les qubits de spin.

· Capteurs haute température : déployés dans l'exploration pétrolière et la surveillance des réacteurs nucléaires.

Substrats de semences SiC - Services XKH

1. Avantages de la chaîne d'approvisionnement

· Fabrication intégrée verticalement : contrôle total depuis la poudre de SiC de haute pureté jusqu'aux plaquettes finies, garantissant des délais de livraison de 4 à 6 semaines pour les produits standards.

· Compétitivité des coûts : les économies d’échelle permettent des prix 15 à 20 % inférieurs à ceux des concurrents, avec la prise en charge des accords à long terme (LTA).

2. Services de personnalisation

· Orientation cristalline : 4H-SiC (standard) ou 6H-SiC (applications spécialisées).

· Optimisation du dopage : propriétés de type N/type P/semi-isolantes sur mesure.

· Polissage avancé : polissage CMP et traitement de surface epi-ready (Ra < 0,3 nm).

3. Support technique

· Test d'échantillons gratuits : comprend des rapports de mesure XRD, AFM et à effet Hall.

· Assistance à la simulation des appareils : prend en charge la croissance épitaxiale et l'optimisation de la conception des appareils.

4. Réponse rapide

· Prototypage faible volume : Commande minimum de 10 wafers, livrée sous 3 semaines.

· Logistique mondiale : Partenariats avec DHL et FedEx pour la livraison porte-à-porte.

5. Assurance qualité

· Inspection complète du processus : couvre la topographie aux rayons X (XRT) et l'analyse de la densité des défauts.

· Certifications internationales : Conforme aux normes IATF 16949 (qualité automobile) et AEC-Q101.

Conclusion

Les substrats de germination SiC de XKH se distinguent par leur qualité cristalline, la stabilité de leur chaîne d'approvisionnement et leur flexibilité de personnalisation. Ils sont utilisés dans l'électronique de puissance, les communications 5G, les énergies renouvelables et les technologies de défense. Nous continuons de faire progresser la technologie de production de masse SiC de 8 pouces afin de propulser l'industrie des semi-conducteurs de troisième génération.

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