மின் சாதனங்களுக்கான SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் - 4H-SiC, N-வகை, குறைந்த குறைபாடு அடர்த்தி

குறுகிய விளக்கம்:

SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் நவீன உயர் செயல்திறன் கொண்ட குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் மையத்தில் உள்ளது, குறிப்பாக உயர்-சக்தி, உயர்-அதிர்வெண் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை செயல்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டவை. சிலிக்கான் கார்பைடு எபிடாக்சியல் வேஃபர் என்பதன் சுருக்கமான, ஒரு SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர், மொத்த SiC அடி மூலக்கூறின் மேல் வளர்க்கப்படும் உயர்தர, மெல்லிய SiC எபிடாக்சியல் அடுக்கைக் கொண்டுள்ளது. வழக்கமான சிலிக்கான் அடிப்படையிலான வேஃபர்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதன் உயர்ந்த இயற்பியல் மற்றும் மின்னணு பண்புகள் காரணமாக மின்சார வாகனங்கள், ஸ்மார்ட் கிரிட்கள், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள் மற்றும் விண்வெளியில் SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடு வேகமாக விரிவடைந்து வருகிறது.


அம்சங்கள்

விரிவான வரைபடம்

SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர்-4
SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர்-6 - 副本

அறிமுகம்

SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் நவீன உயர் செயல்திறன் கொண்ட குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் மையத்தில் உள்ளது, குறிப்பாக உயர்-சக்தி, உயர்-அதிர்வெண் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை செயல்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டவை. சிலிக்கான் கார்பைடு எபிடாக்சியல் வேஃபர் என்பதன் சுருக்கமான, ஒரு SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர், மொத்த SiC அடி மூலக்கூறின் மேல் வளர்க்கப்படும் உயர்தர, மெல்லிய SiC எபிடாக்சியல் அடுக்கைக் கொண்டுள்ளது. வழக்கமான சிலிக்கான் அடிப்படையிலான வேஃபர்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதன் உயர்ந்த இயற்பியல் மற்றும் மின்னணு பண்புகள் காரணமாக மின்சார வாகனங்கள், ஸ்மார்ட் கிரிட்கள், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள் மற்றும் விண்வெளியில் SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடு வேகமாக விரிவடைந்து வருகிறது.

SiC எபிடாக்சியல் வேஃபரின் ஃபேப்ரிகேஷன் கோட்பாடுகள்

ஒரு SiC எபிடாக்சியல் வேஃபரை உருவாக்குவதற்கு மிகவும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வேதியியல் நீராவி படிவு (CVD) செயல்முறை தேவைப்படுகிறது. எபிடாக்சியல் அடுக்கு பொதுவாக 1500°C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் சிலேன் (SiH₄), புரொப்பேன் (C₃H₈) மற்றும் ஹைட்ரஜன் (H₂) போன்ற வாயுக்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு மோனோகிரிஸ்டலின் SiC அடி மூலக்கூறில் வளர்க்கப்படுகிறது. இந்த உயர்-வெப்பநிலை எபிடாக்சியல் வளர்ச்சி சிறந்த படிக சீரமைப்பு மற்றும் எபிடாக்சியல் அடுக்குக்கும் அடி மூலக்கூறுக்கும் இடையில் குறைந்தபட்ச குறைபாடுகளை உறுதி செய்கிறது.

செயல்முறை பல முக்கிய கட்டங்களை உள்ளடக்கியது:

  1. அடி மூலக்கூறு தயாரிப்பு: அடிப்படை SiC வேஃபர் சுத்தம் செய்யப்பட்டு அணு மென்மைக்கு மெருகூட்டப்படுகிறது.

  2. இதய நோய் வளர்ச்சி: ஒரு உயர்-தூய்மை உலையில், வாயுக்கள் வினைபுரிந்து ஒற்றை-படிக SiC அடுக்கை அடி மூலக்கூறில் வைக்கின்றன.

  3. ஊக்கமருந்து கட்டுப்பாடு: விரும்பிய மின் பண்புகளை அடைய எபிடாக்ஸியின் போது N-வகை அல்லது P-வகை ஊக்கமருந்து அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது.

  4. ஆய்வு மற்றும் அளவியல்: அடுக்கு தடிமன், ஊக்கமருந்து செறிவு மற்றும் குறைபாடு அடர்த்தியை சரிபார்க்க ஆப்டிகல் மைக்ரோஸ்கோபி, AFM மற்றும் எக்ஸ்-கதிர் விளிம்பு விளைவு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

தடிமன் சீரான தன்மை, மேற்பரப்பு தட்டையானது மற்றும் எதிர்ப்புத் திறன் ஆகியவற்றில் இறுக்கமான சகிப்புத்தன்மையைப் பராமரிக்க ஒவ்வொரு SiC எபிடாக்சியல் வேஃபரும் கவனமாகக் கண்காணிக்கப்படுகிறது. உயர் மின்னழுத்த MOSFETகள், ஷாட்கி டையோட்கள் மற்றும் பிற மின் சாதனங்களுக்கு இந்த அளவுருக்களை நன்றாகச் சரிசெய்யும் திறன் அவசியம்.

விவரக்குறிப்பு

அளவுரு விவரக்குறிப்பு
வகைகள் பொருள் அறிவியல், ஒற்றை படிக அடி மூலக்கூறுகள்
பாலிடைப் 4H
ஊக்கமருந்து N வகை
விட்டம் 101 மி.மீ.
விட்டம் சகிப்புத்தன்மை ± 5%
தடிமன் 0.35 மி.மீ.
தடிமன் சகிப்புத்தன்மை ± 5%
முதன்மை தட்டையான நீளம் 22 மிமீ (± 10%)
TTV (மொத்த தடிமன் மாறுபாடு) ≤10 µமீ
வார்ப் ≤25 µமீ
எஃப்டபிள்யூஹெச்எம் ≤30 ஆர்க்-வினாடி
மேற்பரப்பு பூச்சு Rq ≤0.35 நானோமீட்டர்

SiC எபிடாக்சியல் வேஃபரின் பயன்பாடுகள்

SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் தயாரிப்புகள் பல துறைகளில் இன்றியமையாதவை:

  • மின்சார வாகனங்கள் (EVகள்): SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் அடிப்படையிலான சாதனங்கள் பவர்டிரெய்ன் செயல்திறனை அதிகரித்து எடையைக் குறைக்கின்றன.

  • புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி: சூரிய மற்றும் காற்றாலை மின் அமைப்புகளுக்கான இன்வெர்ட்டர்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

  • தொழில்துறை மின்சார விநியோகங்கள்: குறைந்த இழப்புகளுடன் அதிக அதிர்வெண், அதிக வெப்பநிலை மாறுதலை இயக்கவும்.

  • விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்பு: வலுவான குறைக்கடத்திகள் தேவைப்படும் கடுமையான சூழல்களுக்கு ஏற்றது.

  • 5G அடிப்படை நிலையங்கள்: SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் கூறுகள் RF பயன்பாடுகளுக்கு அதிக சக்தி அடர்த்தியை ஆதரிக்கின்றன.

சிலிக்கான் வேஃபர்களுடன் ஒப்பிடும்போது SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் சிறிய வடிவமைப்புகள், வேகமான மாறுதல் மற்றும் அதிக ஆற்றல் மாற்றத் திறனை செயல்படுத்துகிறது.

SiC எபிடாக்சியல் வேஃபரின் நன்மைகள்

SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் தொழில்நுட்பம் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகிறது:

  1. உயர் முறிவு மின்னழுத்தம்: Si வேஃபர்களை விட 10 மடங்கு அதிக மின்னழுத்தங்களைத் தாங்கும்.

  2. வெப்ப கடத்துத்திறன்: SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் வெப்பத்தை வேகமாகச் சிதறடித்து, சாதனங்களை குளிர்ச்சியாகவும் நம்பகத்தன்மையுடனும் இயக்க அனுமதிக்கிறது.

  3. அதிக மாறுதல் வேகம்: குறைந்த மாறுதல் இழப்புகள் அதிக செயல்திறன் மற்றும் மினியேட்டரைசேஷனை செயல்படுத்துகின்றன.

  4. அகலமான பேண்ட்கேப்: அதிக மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் வெப்பநிலைகளில் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.

  5. பொருள் உறுதித்தன்மை: SiC வேதியியல் ரீதியாக மந்தமானது மற்றும் இயந்திர ரீதியாக வலுவானது, தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

இந்த நன்மைகள் SiC எபிடாக்சியல் வேஃபரை அடுத்த தலைமுறை குறைக்கடத்திகளுக்குத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பொருளாக ஆக்குகின்றன.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்: SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர்

கேள்வி 1: SiC வேஃபருக்கும் SiC எபிடாக்சியல் வேஃபருக்கும் என்ன வித்தியாசம்?
ஒரு SiC வேஃபர் என்பது மொத்த அடி மூலக்கூறைக் குறிக்கிறது, அதே சமயம் ஒரு SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் என்பது சாதனத் தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படும் சிறப்பாக வளர்க்கப்பட்ட டோப் செய்யப்பட்ட அடுக்கை உள்ளடக்கியது.

Q2: SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் அடுக்குகளுக்கு என்ன தடிமன்கள் உள்ளன?
பயன்பாட்டுத் தேவைகளைப் பொறுத்து, எபிடாக்சியல் அடுக்குகள் பொதுவாக சில மைக்ரோமீட்டர்களிலிருந்து 100 μm க்கும் அதிகமாக இருக்கும்.

Q3: SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் அதிக வெப்பநிலை சூழல்களுக்கு ஏற்றதா?
ஆம், SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் 600°C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையிலும் செயல்பட முடியும், இது சிலிக்கானை விட கணிசமாக சிறப்பாக செயல்படுகிறது.

கேள்வி 4: SiC எபிடாக்சியல் வேஃபரில் குறைபாடு அடர்த்தி ஏன் முக்கியமானது?
குறைந்த குறைபாடு அடர்த்தி சாதன செயல்திறன் மற்றும் மகசூலை மேம்படுத்துகிறது, குறிப்பாக உயர் மின்னழுத்த பயன்பாடுகளுக்கு.

கேள்வி 5: N-வகை மற்றும் P-வகை SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர்கள் இரண்டும் கிடைக்குமா?
ஆம், இரண்டு வகைகளும் எபிடாக்சியல் செயல்முறையின் போது துல்லியமான டோபன்ட் வாயு கட்டுப்பாட்டைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகின்றன.

Q6: SiC எபிடாக்சியல் வேஃபருக்கு என்ன வேஃபர் அளவுகள் நிலையானவை?
நிலையான விட்டம் 2-அங்குலம், 4-அங்குலம், 6-அங்குலம் மற்றும் அதிக அளவு உற்பத்திக்கு 8-அங்குலமாக அதிகரிக்கிறது.

கேள்வி 7: SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் செலவு மற்றும் செயல்திறனை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?
ஆரம்பத்தில் சிலிக்கானை விட விலை அதிகம் என்றாலும், SiC எபிடாக்சியல் வேஃபர் அமைப்பின் அளவு மற்றும் மின் இழப்பைக் குறைத்து, நீண்ட காலத்திற்கு மொத்த செலவுத் திறனை மேம்படுத்துகிறது.


  • முந்தையது:
  • அடுத்தது:

  • உங்கள் செய்தியை இங்கே எழுதி எங்களுக்கு அனுப்புங்கள்.