Generasi kahiji bahan semikonduktor digambarkeun ku silikon tradisional (Si) jeung germanium (Ge), nu jadi dadasar pikeun manufaktur circuit terpadu. Éta téh loba dipaké dina tegangan low, frékuénsi low, sarta low-daya transistor jeung detéktor. Langkung ti 90% produk semikonduktor Dijieun tina bahan dumasar silikon;
Bahan semikonduktor generasi kadua diwakilan ku gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP) sareng gallium phosphide (GaP). Dibandingkeun sareng alat basis silikon, aranjeunna gaduh frékuénsi luhur sareng sipat optoeléktronik gancang-gancang sareng seueur dianggo dina widang optoeléktronik sareng mikroéléktronik. ;
Bahan semikonduktor generasi katilu diwakilan ku bahan anu muncul sapertos silikon karbida (SiC), galium nitrida (GaN), séng oksida (ZnO), inten (C), sareng aluminium nitrida (AlN).
Silicon carbidemangrupa bahan dasar penting pikeun ngembangkeun industri semikonduktor generasi katilu. Alat kakuatan silikon karbida sacara efektif tiasa nyumponan efisiensi anu luhur, miniaturisasi sareng syarat hampang tina sistem éléktronik kakuatan kalayan résistansi tegangan tinggi anu saé, résistansi suhu luhur, leungitna lemah sareng pasipatan sanésna.
Kusabab sipat fisik anu unggul: celah pita anu luhur (saluyu sareng médan listrik ngarecahna luhur sareng kapadetan kakuatan anu luhur), konduktivitas listrik anu luhur, sareng konduktivitas termal anu luhur, diperkirakeun janten bahan dasar anu paling seueur dianggo pikeun ngadamel chip semikonduktor di hareup. . Utamana dina widang kandaraan énergi anyar, generasi kakuatan photovoltaic, transit rail, grids pinter jeung widang séjénna, éta boga kaunggulan atra.
Prosés produksi SiC dibagi kana tilu léngkah utama: SiC pertumbuhan kristal tunggal, pertumbuhan lapisan epitaxial sareng manufaktur alat, anu pakait sareng opat tautan utama ranté industri:substrat, épitaksi, alat jeung modul.
Métode mainstream substrat manufaktur mimitina ngagunakeun métode sublimasi uap fisik pikeun sublimate bubuk dina lingkungan vakum-suhu luhur, sarta tumuwuh kristal silikon carbide dina beungeut kristal cikal ngaliwatan kadali widang suhu. Ngagunakeun wafer silikon karbida salaku substrat, déposisi uap kimia dipaké pikeun neundeun lapisan kristal tunggal dina wafer pikeun ngabentuk wafer epitaxial. Di antarana, tumuwuh lapisan epitaxial silikon carbide dina substrat silikon carbide conductive bisa dijieun kana alat kakuatan, nu utamana dipaké dina kandaraan listrik, photovoltaics jeung widang lianna; tumuwuh lapisan epitaxial gallium nitride dina semi-insulatingsubstrat silikon karbidasalajengna tiasa janten alat frekuensi radio, dianggo dina komunikasi 5G sareng widang anu sanés.
Pikeun ayeuna, substrat silikon karbida ngagaduhan halangan téknis anu paling luhur dina ranté industri karbida silikon, sareng substrat karbida silikon anu paling hese ngahasilkeun.
The bottleneck produksi SiC teu acan lengkep direngsekeun, sarta kualitas bahan baku pilar kristal teu stabil sarta aya masalah ngahasilkeun, nu ngabalukarkeun biaya tinggi alat SiC. Butuh rata-rata 3 poé pikeun bahan silikon tumuwuh jadi rod kristal, tapi butuh saminggu pikeun rod kristal silikon carbide. A rod kristal silikon umum bisa tumuwuh panjang 200cm, tapi rod kristal silikon carbide ngan bisa tumuwuh 2cm panjang. Leuwih ti éta, SiC sorangan mangrupa bahan teuas sarta regas, sarta wafers dijieunna tina eta rawan chipping tepi nalika maké mékanis tradisional motong wafer dicing, nu mangaruhan ngahasilkeun produk jeung reliabilitas. Substrat SiC béda pisan sareng ingot silikon tradisional, sareng sadayana tina alat, prosés, pamrosésan dugi ka motong kedah dikembangkeun pikeun nanganan silikon karbida.
Ranté industri silikon karbida utamana dibagi kana opat tautan utama: substrat, epitaxy, alat sareng aplikasi. Bahan substrat mangrupikeun pondasi ranté industri, bahan epitaxial mangrupikeun konci pikeun manufaktur alat, alat mangrupikeun inti ranté industri, sareng aplikasi mangrupikeun kakuatan panggerak pikeun pangwangunan industri. Industri hulu ngagunakeun bahan baku pikeun nyieun bahan substrat ngaliwatan métode sublimation uap fisik jeung métode séjénna, lajeng ngagunakeun métode déposisi uap kimiawi jeung métode séjénna tumuwuh bahan epitaxial. Industri midstream ngagunakeun bahan hulu pikeun nyieun alat frékuénsi radio, alat kakuatan jeung alat sejen, nu pamustunganana dipaké dina komunikasi 5G hilir. , kandaraan listrik, transit rail, jsb Di antarana, substrat jeung epitaxy akun pikeun 60% tina biaya ranté industri jeung mangrupakeun nilai utama ranté industri.
Substrat SiC: Kristal SiC biasana didamel nganggo metode Lely. Produk mainstream internasional nuju transisi tina 4 inci ka 6 inci, sareng produk substrat konduktif 8 inci parantos dikembangkeun. Substrat domestik utamina 4 inci. Kusabab garis produksi wafer silikon 6 inci anu tos aya tiasa ditingkatkeun sareng dirobih pikeun ngahasilkeun alat SiC, pangsa pasar anu luhur tina substrat SiC 6 inci bakal dijaga salami lami.
Prosés substrat silikon carbide rumit sarta hésé pikeun ngahasilkeun. Substrat silikon karbida nyaéta sanyawa semikonduktor bahan kristal tunggal anu diwangun ku dua unsur: karbon sareng silikon. Ayeuna, industri utamana ngagunakeun bubuk karbon-purity tinggi jeung bubuk silikon-purity tinggi salaku bahan baku pikeun nyintésis bubuk silikon carbide. Dina widang suhu husus, métode transmisi uap fisik dewasa (metode PVT) dipaké pikeun tumuwuh silikon carbide tina ukuran béda dina tungku tumuwuhna kristal. Ingot kristal ieu tungtungna diolah, motong, taneuh, digosok, cleaned sarta sababaraha prosés lianna pikeun ngahasilkeun substrat silikon carbide.
waktos pos: May-22-2024