Premye jenerasyon materyèl semi-conducteurs reprezante pa Silisyòm tradisyonèl (Si) ak germanium (Ge), ki se baz pou manifakti sikwi entegre. Yo lajman itilize nan ba-vòltaj, ba-frekans, ak ba-pouvwa tranzistò ak detektè. Plis pase 90% nan pwodwi semi-conducteurs yo te fè nan materyèl ki baze sou Silisyòm;
Dezyèm jenerasyon materyèl semiconductor yo reprezante pa galyòm arsenide (GaAs), endyòm fosfid (InP) ak galyòm fosfid (GaP). Konpare ak aparèy Silisyòm ki baze sou, yo gen pwopriyete optoelektwonik segondè-frekans ak gwo vitès epi yo lajman ki itilize nan domèn optoelectronics ak mikwo-elektwonik. ;
Twazyèm jenerasyon materyèl semi-conducteurs reprezante pa materyèl émergentes tankou carbure Silisyòm (SiC), nitrure galyòm (GaN), oksid zenk (ZnO), dyaman (C), ak nitrure aliminyòm (AlN).
Silisyòm carburese yon materyèl debaz enpòtan pou devlopman endistri semiconductor twazyèm jenerasyon an. Aparèy pouvwa Silisyòm carbure ka efektivman satisfè efikasite segondè, miniaturizasyon ak kondisyon ki lejè nan sistèm elektwonik pouvwa ak ekselan rezistans wo-vòltaj yo, rezistans tanperati ki wo, pèt ki ba ak lòt pwopriyete.
Akòz pwopriyete siperyè fizik li yo: gwo diferans bann (ki koresponn ak gwo pann elektrik jaden ak dansite pouvwa segondè), segondè konduktiviti elektrik, ak segondè konduktiviti tèmik, li espere vin pi lajman itilize materyèl debaz pou fè bato semi-conducteurs nan tan kap vini an. . Espesyalman nan domèn nouvo machin enèji, jenerasyon pouvwa fotovoltaik, transpò tren, griy entelijan ak lòt jaden, li gen avantaj evidan.
Pwosesis pwodiksyon SiC la divize an twa etap pi gwo: kwasans yon sèl kristal SiC, kwasans kouch epitaxial ak manifakti aparèy, ki koresponn ak kat gwo lyen nan chèn endistriyèl la:substra, epitaksi, aparèy ak modil.
Metòd endikap nan fabrikasyon substrats premye itilize metòd la sublimasyon vapè fizik sublime poud lan nan yon anviwònman vakyòm wo-tanperati, ak grandi kristal carbure Silisyòm sou sifas la nan kristal grenn nan kontwòl nan yon jaden tanperati. Sèvi ak yon wafer carbure Silisyòm kòm yon substra, yo itilize depo chimik vapè pou depoze yon kouch kristal sèl sou wafer la pou fòme yon wafer epitaxial. Pami yo, ka grandi yon kouch epitaxial carbure Silisyòm sou yon substra carbure Silisyòm kondiktif ka fè nan aparèy pouvwa, ki se sitou itilize nan machin elektrik, fotovoltaik ak lòt jaden; ap grandi yon kouch epitaxial nitrure galyòm sou yon semi-izolasyonSilisyòm carbure substrateka plis fè nan aparèy frekans radyo, yo itilize nan kominikasyon 5G ak lòt jaden.
Pou kounye a, substrats carbure Silisyòm gen pi gwo baryè teknik nan chèn endistri carbure Silisyòm, ak substrats carbure Silisyòm se pi difisil pou pwodwi.
Gouloum pwodiksyon SiC pa te konplètman rezoud, ak bon jan kalite a nan poto yo kristal matyè premyè se enstab epi gen yon pwoblèm sede, ki mennen nan pri a wo nan aparèy SiC. Li sèlman pran yon mwayèn de 3 jou pou materyèl Silisyòm grandi nan yon baton kristal, men li pran yon semèn pou yon baton kristal carbure Silisyòm. Yon baton kristal jeneral Silisyòm ka grandi 200cm nan longè, men yon baton kristal carbure Silisyòm ka grandi sèlman 2cm nan longè. Anplis, SiC tèt li se yon materyèl difisil ak frajil, ak wafers ki fèt ak li yo gen tandans fè chipping kwen lè w ap itilize tradisyonèl koupe mekanik koupe wafer dicing, ki afekte sede pwodwi ak fyab. Substra SiC yo trè diferan de lengote Silisyòm tradisyonèl yo, ak tout bagay soti nan ekipman, pwosesis, pwosesis nan koupe bezwen yo dwe devlope okipe carbure Silisyòm.
Chèn endistri carbure Silisyòm pwensipalman divize an kat gwo lyen: substra, epitaksi, aparèy ak aplikasyon. Materyèl substrate yo se fondasyon chèn endistri a, materyèl epitaxial yo se kle nan manifakti aparèy, aparèy yo se nwayo chèn endistri a, ak aplikasyon yo se fòs kondwi pou devlopman endistriyèl. Endistri a en sèvi ak matyè premyè pou fè materyèl substra atravè metòd sublimasyon vapè fizik ak lòt metòd, ak Lè sa a, sèvi ak metòd depo chimik vapè ak lòt metòd pou grandi materyèl epitaxial. Endistri midstream la sèvi ak materyèl en pou fè aparèy frekans radyo, aparèy pouvwa ak lòt aparèy, ki finalman itilize nan kominikasyon 5G en. , machin elektrik, transpò tren, elatriye Pami yo, substra ak epitaksi kont pou 60% nan pri a nan chèn endistri a epi yo se valè prensipal la nan chèn endistri a.
SiC substrate: SiC kristal yo anjeneral fabrike lè l sèvi avèk metòd Lely la. Entènasyonal pwodwi endikap yo ap tranzisyon soti nan 4 pous a 6 pous, ak 8-pous pwodwi substra kondiktif yo te devlope. Substra domestik yo se sitou 4 pous. Depi liy pwodiksyon wafer silikon 6-pous ki deja egziste yo ka modènize ak transfòme yo pwodwi aparèy SiC, pati nan mache segondè nan substrat SiC 6-pous yo pral konsève pou yon tan long.
Pwosesis substrate carbure Silisyòm lan konplèks ak difisil pou pwodwi. Silisyòm carbure substrate se yon konpoze semi-conducteurs sèl kristal materyèl ki konpoze de de eleman: kabòn ak Silisyòm. Kounye a, endistri a sitou itilize poud kabòn ki gen anpil pite ak poud Silisyòm pite kòm matyè premyè pou sentèz poud carbure Silisyòm. Anba yon jaden tanperati espesyal, metòd transmisyon vapè fizik ki gen matirite (metòd PVT) yo itilize pou grandi carbure Silisyòm nan diferan gwosè nan yon gwo founo kwasans kristal. Se lengote kristal la finalman trete, koupe, tè, poli, netwaye ak lòt pwosesis miltip yo pwodwi yon substra carbure Silisyòm.
Lè poste: Me-22-2024