דער ערשטער דור פון סעמיקאַנדאַקטער מאַטעריאַלס איז רעפּריזענטיד דורך טראדיציאנעלן סיליציום (סי) און גערמאַניום (גע), וואָס זענען די יקער פֿאַר ינאַגרייטיד קרייַז מאַנופאַקטורינג. זיי זענען וויידלי געניצט אין נידעריק-וואָולטידזש, נידעריק-אָפטקייַט און נידעריק-מאַכט טראַנזיסטערז און דעטעקטאָרס. מער ווי 90% פון סעמיקאַנדאַקטער פּראָדוקטן זענען געמאכט פון סיליציום-באזירט מאַטעריאַלס;
די צווייטע דור סעמיקאַנדאַקטער מאַטעריאַלס זענען רעפּריזענטיד דורך גאַליום אַרסענידע (גאַאַס), ינדיום פאָספידע (ינפּ) און גאַליום פאָספידע (גאַפּ). קאַמפּערד מיט סיליציום-באזירט דעוויסעס, זיי האָבן הויך-אָפטקייַט און הויך-גיכקייַט אָפּטאָעלעקטראָניק פּראָפּערטיעס און זענען וויידלי געניצט אין די פעלד פון אָפּטאָעלעקטראָניק און מיקראָעלעקטראָניק. ;
די דריט דור פון סעמיקאַנדאַקטער מאַטעריאַלס איז רעפּריזענטיד דורך ימערדזשינג מאַטעריאַלס אַזאַ ווי סיליציום קאַרבידע (SiC), גאַליום ניטרידע (גאַן), צינק אַקסייד (זנאָ), דימענט (C), און אַלומינום ניטרידע (אַלן).
סיליציום קאַרבידעאיז אַ וויכטיק יקערדיק מאַטעריאַל פֿאַר דער אַנטוויקלונג פון די דריט-דור סעמיקאַנדאַקטער אינדוסטריע. סיליציום קאַרבידע מאַכט דעוויסעס קענען יפעקטיוולי טרעפן די הויך עפעקטיווקייַט, מיניאַטוריזאַטיאָן און לייטווייט רעקווירעמענץ פון מאַכט עלעקטראָניש סיסטעמען מיט זייער ויסגעצייכנט הויך-וואָולטידזש קעגנשטעל, הויך טעמפּעראַטור קעגנשטעל, נידעריק אָנווער און אנדערע פּראָפּערטיעס.
ווייַל פון זייַן העכער גשמיות פּראָפּערטיעס: הויך באַנד ריס (קאָראַספּאַנדינג צו הויך ברייקדאַון עלעקטריק פעלד און הויך מאַכט געדיכטקייַט), הויך עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי און הויך טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי, עס איז געריכט צו ווערן די מערסט וויידלי געניצט יקערדיק מאַטעריאַל פֿאַר מאכן סעמיקאַנדאַקטער טשיפּס אין דער צוקונפֿט. . ספּעציעל אין די פעלד פון נייַ ענערגיע וועהיקלעס, פאָטאָוואָלטאַיק מאַכט דור, רעלס דורכפאָר, קלוג גרידס און אנדערע פעלדער, עס האט קלאָר ווי דער טאָג אַדוואַנטידזשיז.
דער סיק פּראָדוקציע פּראָצעס איז צעטיילט אין דריי הויפּט סטעפּס: סייק איין קריסטאַל וווּקס, עפּיטאַקסיאַל שיכטע גראָוט און מיטל מאַנופאַקטורינג, וואָס שטימען צו די פיר הויפּט פֿאַרבינדונגען פון די ינדאַסטרי קייט:סאַבסטרייט, עפּיטאַקסיע, דעוויסעס און מאַדזשולז.
דער מיינסטרים אופֿן פון מאַנופאַקטורינג סאַבסטרייץ ערשטער ניצט די גשמיות פארע סובלימאַטיאָן אופֿן צו סאַבלימאַט די פּודער אין אַ הויך-טעמפּעראַטור וואַקוום סוויווע, און וואַקסן סיליציום קאַרבידע קריסטאַלז אויף די ייבערפלאַך פון די זוימען קריסטאַל דורך די קאָנטראָל פון אַ טעמפּעראַטור פעלד. ניצן אַ סיליציום קאַרבידע ווייפער ווי אַ סאַבסטרייט, כעמישער פארע דעפּאַזישאַן איז געניצט צו אַוועקלייגן אַ פּלאַסט פון איין קריסטאַל אויף די ווייפער צו פאָרעם אַן עפּיטאַקסיאַל ווייפער. צווישן זיי, גראָוינג אַ סיליציום קאַרבידע עפּיטאַקסיאַל שיכטע אויף אַ קאַנדאַקטיוו סיליציום קאַרבידע סאַבסטרייט קענען זיין געמאכט אין מאַכט דעוויסעס, וואָס זענען דער הויפּט געניצט אין עלעקטריק וועהיקלעס, פאָטאָוואָלטאַיקס און אנדערע פעלדער; גראָוינג אַ גאַליום ניטריד עפּיטאַקסיאַל שיכטע אויף אַ האַלב-ינסאַלייטינגסיליציום קאַרבידע סאַבסטרייטקענען אויך זיין געמאכט אין ראַדיאָ אָפטקייַט דעוויסעס, געניצט אין 5G קאָמוניקאַציע און אנדערע פעלדער.
דערווייַל, סיליציום קאַרבידע סאַבסטרייץ האָבן די העכסטן טעכניש באַריערז אין די סיליציום קאַרבידע ינדאַסטרי קייט, און סיליציום קאַרבידע סאַבסטרייץ זענען די מערסט שווער צו פּראָדוצירן.
די פּראָדוקציע באַטאַלנעק פון SiC איז נישט גאָר סאַלווד, און די קוואַליטעט פון די רוי מאַטעריאַל קריסטאַל פּילערז איז אַנסטייבאַל און עס איז אַ טראָגן פּראָבלעם, וואָס פירט צו די הויך פּרייַז פון SiC דעוויסעס. עס נעמט בלויז אַ דורכשניטלעך פון 3 טעג פֿאַר סיליציום מאַטעריאַל צו וואַקסן אין אַ קריסטאַל רוט, אָבער עס נעמט אַ וואָך פֿאַר אַ סיליציום קאַרבידע קריסטאַל רוט. א גענעראַל סיליציום קריסטאַל רוט קענען וואַקסן 200 סענטימעטער לאַנג, אָבער אַ סיליציום קאַרבידע קריסטאַל רוט קענען וואַקסן בלויז 2 סענטימעטער לאַנג. דערצו, SiC זיך איז אַ שווער און קרישלדיק מאַטעריאַל, און ווייפערז געמאכט פון עס זענען פּראָנע צו ברעג טשיפּינג ווען ניצן טראדיציאנעלן מעטשאַניקאַל קאַטינג ווייפער דיסינג, וואָס אַפעקץ פּראָדוקט טראָגן און רילייאַבילאַטי. SiC סאַבסטרייץ זענען זייער אַנדערש פון טראדיציאנעלן סיליציום ינגגאַץ, און אַלץ פון ויסריכט, פּראַסעסאַז, פּראַסעסינג צו קאַטינג דאַרף זיין דעוועלאָפּעד צו שעפּן סיליציום קאַרבידע.
די סיליציום קאַרבידע אינדוסטריע קייט איז דער הויפּט צעטיילט אין פיר הויפּט פֿאַרבינדונגען: סאַבסטרייט, עפּיטאַקסי, דעוויסעס און אַפּלאַקיישאַנז. סאַבסטרייט מאַטעריאַלס זענען דער יסוד פון די ינדאַסטרי קייט, עפּיטאַקסיאַל מאַטעריאַלס זענען די שליסל צו מאַנופאַקטורינג מיטל, דעוויסעס זענען די האַרץ פון די ינדאַסטרי קייט, און אַפּלאַקיישאַנז זענען די דרייווינג קראַפט פֿאַר ינדאַסטרי אַנטוויקלונג. די אַפּסטרים אינדוסטריע ניצט רוי מאַטעריאַלס צו מאַכן סאַבסטרייט מאַטעריאַלס דורך גשמיות פארע סובלימאַטיאָן מעטהאָדס און אנדערע מעטהאָדס, און דערנאָך ניצט כעמישער פארע דעפּאַזישאַן מעטהאָדס און אנדערע מעטהאָדס צו וואַקסן עפּיטאַקסיאַל מאַטעריאַלס. די מידסטרים אינדוסטריע ניצט אַפּסטרים מאַטעריאַלס צו מאַכן ראַדיאָ אָפטקייַט דעוויסעס, מאַכט דעוויסעס און אנדערע דעוויסעס, וואָס זענען לעסאָף געניצט אין דאַונסטרים 5G קאָמוניקאַציע. , עלעקטריק וועהיקלעס, רעלס דורכפאָר, עטק.
SiC סאַבסטרייט: SiC קריסטאַלז זענען יוזשאַוואַלי מאַניאַפאַקטשערד מיט די Lely אופֿן. אינטערנאַציאָנאַלע מיינסטרים פּראָדוקטן זענען יבערגאַנג פון 4 אינטשעס צו 6 אינטשעס, און 8-אינטש קאַנדאַקטיוו סאַבסטרייט פּראָדוקטן זענען דעוועלאָפּעד. דינער סאַבסטרייץ זענען דער הויפּט 4 אינטשעס. זינט די יגזיסטינג 6-אינטש סיליציום ווייפער פּראָדוקציע שורות קענען זיין אַפּגריידיד און פארוואנדלען צו פּראָדוצירן סיק דעוויסעס, די הויך מאַרק טיילן פון 6-אינטש סיק סאַבסטרייץ וועט זיין מיינטיינד פֿאַר אַ לאַנג צייַט.
דער פּראָצעס פון סיליציום קאַרבידע סאַבסטרייט איז קאָמפּליצירט און שווער צו פּראָדוצירן. סיליציום קאַרבידע סאַבסטרייט איז אַ קאַמפּאַונד סעמיקאַנדאַקטער איין קריסטאַל מאַטעריאַל וואָס איז קאַמפּאָוזד פון צוויי עלעמענטן: טשאַד און סיליציום. דערווייַל, די אינדוסטריע דער הויפּט ניצט הויך-ריינקייַט טשאַד פּודער און הויך-ריינקייַט סיליציום פּודער ווי רוי מאַטעריאַלס צו סינטאַסייז סיליציום קאַרבידע פּודער. אונטער אַ ספּעציעל טעמפּעראַטור פעלד, די דערוואַקסן פיזיש פארע טראַנסמיסיע אופֿן (PVT אופֿן) איז געניצט צו וואַקסן סיליציום קאַרבידע פון פאַרשידענע סיזעס אין אַ קריסטאַל גראָוט אויוון. די קריסטאַל ינגגאַט איז לעסאָף פּראַסעסט, שנייַדן, ערד, פּאַלישט, קלינד און אנדערע קייפל פּראַסעסאַז צו פּראָדוצירן אַ סיליציום קאַרבידע סאַבסטרייט.
פּאָסטן צייט: מאי 22-2024