Materyalên Karbîda Sîlîkonê, Amûrên Nîvconductor, û Serlêdanên Waferê

Karbîda silîkonê (SiC), wekî materyalê bingehîn ê nîvconductorên bandgap fireh ên nifşa sêyemîn, bi taybetmendiyên hêja yên wekî berxwedana germahiya bilind, hêza qada şikestinê ya bilind, û guhêrbariya germî ya bilind, astengiya performansê ya materyalên kevneşopî yên li ser bingeha silîkonê şikandiye, û di warên asta bilind de wekî enerjiya nû, ragihandina 5G, û fezayê bûye materyalek piştgirî ya bingehîn. Wafla karbîda silîkonê, wekî hilgirê bingehîn ji bo amadekirina cîhaza nîvconductor, kalîteya wê rasterast performansa cîhazê diyar dike; Karbîda Silîkonê ya ji nû ve krîstalîzekirî , wekî materyalek derivatîf a taybetî, sînorên sepandina karbîda silîkonê bêtir fireh dike.

Taybetmendiyên bingehîn û dabeşkirina materyalên karbîda silicon

1. Taybetmendiyên sereke: Avantajên performansê ji materyalên li ser bingeha silîkonê wêdetir

Karbîda silîkonê nîvconductorek tevlihev e ku ji hêla girêdana kovalent a silîkon û karbonê ve çêdibe. Pêşî, firehiya bandgapa bilind (3.26eV) sê qat ji ya materyalên silîkonê ye, ku dihêle ew di hawîrdorên germahiya bilind de herikîna rijandinê kêm biparêze û li jor 600 ℃ bi awayekî stabîl bixebite, lê materyalên silîkonê tenê dikarin li germahiyên dora 150 ℃ bisekinin; Ya duyemîn, hêza qada şikestinê ya bilind, ku digihîje 2-4MV/cm, 10 qat ji ya silîkonê ye, ku dikare qalindahiya qata drifta cîhazê bi girîngî kêm bike û dendika hêzê baştir bike; Ya sêyemîn, ew xwedan guhêzbariya germî ya bilind e heya 120-270W/(m · K), ku sê qat ji ya silîkonê ye. Ew dikare germahiya ku di dema xebitandina cîhazê de çêdibe bi lez belav bike û lêçûna pergala belavkirina germê kêm bike. Ya çaremîn, leza drifta têrbûna elektronê ya bilind du qat ji ya silîkonê ye, ku piştgirî dide cîhazê ku xebitandina frekanseke bilind bi dest bixe. Wekî din, karbîda silîkonê di heman demê de xwedî avantajên windabûna guhêzbar a kêm û aramiya kîmyewî ya bilind e, ku ji bo hewcedariyên serîlêdanê di bin şert û mercên xebatê yên dijwar de guncan in.

2. Kategoriyên sereke: Materyalên bingehîn û kategoriyên jêderkirî

Materyalên karbîda silîkonê bi giranî li du kategoriyan têne dabeş kirin: karbîda silîkonê ya monokrîstalîn û karbîda silîkonê ya ji nû ve krîstalîzekirî. Wekî din, cûrbecûr celebên materyalan jî hene, wek 3C SiC û 6H SiC, ku ji bo hewcedariyên cîhêreng ên dîmenan guncan in. Karbîda silîkonê ya ji nû ve krîstalîzekirî (R-SiC) materyalek seramîk a performansa bilind e ku bi pêvajoyek sinterkirina rewşa hişk a germahiya bilind, bêyî hewcedariya lêzêdekirina sinterkirinê tê çêkirin. Paqijiya wê dikare bigihîje ji %99.5 zêdetir, û xwedan guhêzbariya germahiyê ya bilind, hişkiya bilind, berxwedana korozyonê û taybetmendiyên din e. Ew bi giranî di pêkhateyên alavên nîvconductor, mobîlyayên firna germahiya bilind û warên din de tê bikar anîn.

Cure û Amadekirina Amûrên Nîvconductor ên Silicon Carbide

1. Cure û fonksiyonên pêkhateyên bingehîn

Amûrên nîvconductor ên karbîda silîkonê yên li ser bingeha materyalên karbîda silîkonê bi giranî di du kategoriyan de têne dabeş kirin: amûrên hêzê û amûrên RF, û bi berfirehî di warên veguherîna enerjiyê û veguhestina sînyalê de têne bikar anîn. Amûrên hêzê niha kategoriya herî gihîştî ya serîlêdanan in, ku pêkhateyên wan ên bingehîn MOSFET-ên karbîda silîkonê, dîodên Schottky, IGBT, û hwd. hene. Di nav wan de, MOSFET û dîodên Schottky li sûkê serdest in. MOSFET-a karbîda silîkonê windabûna guheztinê kêm û dendika hêzê ya bilind heye, ku dikare karîgeriya veguherîna enerjiyê pir baştir bike û bi berfirehî di veguherînerên wesayîtên enerjiyê yên nû û veguherînerên fotovoltaîk de têne bikar anîn; Dîodên Schottky xwedî leza guheztina pir bilez in, windabûna vegerandina berevajî tune, û ji bo senaryoyên frekans û voltaja bilind guncan in. Amûrên RF bi giranî ji MESFET-a karbîda silîkonê û HEMT-ê pêk tên, ku xwe dispêrin taybetmendiyên frekans bilind û di warên wekî stasyonên bingehîn ên ragihandinê yên 5G û ragihandina satelîtê de têne bikar anîn da ku veguhestina sînyala bi bandor bi dest bixin.

2. Pêvajoya bingehîn a amadekirina cîhazê

Amadekirina cîhazên nîvconductor ên silicon carbide li ser waferên silicon carbide ye, û pêvajoya bingehîn li sê gavan dabeş dibe: yekem, pêş-dermankirina waferê, paqijkirin û cilandina waferên silicon carbide ji bo rakirina qirêjî û kêmasiyên rûyê erdê, û misogerkirina ku rûyê digihîje asta atomî; Ya din mezinbûna epitaksiyal e, ku teknolojiya danîna buhara kîmyewî (CVD) bikar tîne da ku qalindahiyek rast a çîna epitaksiyal li ser rûyê waferê mezin bike, celeb û konsantrasyonê rêk bixe, û avahiya bingehîn a cîhazê ava bike; Di dawiyê de, çêkirina cîhazê heye, ku çavkanî, drenaj, derî, û avahiyên din ên cîhazê li ser waferê bi rêya pêvajoyên wekî fotolîtografî, gravurkirin, çandina îyonê, û metalîzasyon têne çêkirin. Piştî pakkirin û ceribandinê, cîhaza qedandî tê bidestxistin. Tevahiya pêvajoyê rastbûnek pir zêde hewce dike, nemaze di mezinbûna epitaksiyal û kontrola kêmasiyan de, ku rasterast pêbawerî û berhemdariya cîhazê diyar dike.

Teknolojiyên Sereke û Kontrola Kalîteyê ya Waflên Sîlîkon Karbîd

1. Teknolojiyên Sereke ji bo Amadekirina Waferê

Rêbaza sereke ya mezinbûna krîstala yekane ya niha veguhestina buxara fîzîkî (PVT) ye, ku ji bo mezinbûna qalibek krîstala yekane li ser rûyê krîstala tov pêdivî bi sublimasyona toza karbîda silîkonê di hawîrdorek germahiya bilind a 2200-2400 ℃ de heye. Rêjeya mezinbûnê pir hêdî ye (0.1-0.5 mm/saet) û meyla kêmasiyên wekî mîkrolûle û jihevketinê heye. Piştî rêwerzkirinê, birîna bi têla elmasê, hûrkirin, cilandina mekanîkî ya kîmyewî (CMP) û pêvajoyên din, qalibên krîstala yekane dibin waferên bi mezinahiyên cûda. Niha, waferên 6 înç di sûkê de sereke ne, û waferên 8 înç pîşesaziyê lez dikin. Wekî din, teknolojiya mezinbûna epitaksiyal ji bo amadekirina waferê jî girîng e, ku kontrola rast a parametreyên wekî germahî û rêjeya herikîna gazê hewce dike da ku qalindahiya yekreng û rêjeya kêmasiyên nizm a çîna epitaksiyal misoger bike.

2. Xalên sereke yên kontrola kalîteya bingehîn

Kalîteya waferên karbîda silîkonê rasterast bandorê li ser performansa cîhazên nîvconductor dike, û xalên kontrolê yên bingehîn sê aliyan dihewîne: ya yekem, kontrolkirina kêmasiyên krîstalê, ku hewce dike ku dendika mîkro lûleyê di bin 0.5cm ⁻ ² de were kontrol kirin da ku kêmasiyên wekî jihevketin û kêmasiyên tebeqeyan kêm bike, û ji bandorkirina li ser guhêrbariya cîhazê dûr bikeve; ya duyem kontrolkirina rastbûna pîvanî ye, ku piştrast dike ku qalindahiya waferê yekreng e, rûber li gorî standardê ye, û xeletî di asta mîkrometerê de tê kontrol kirin; ya sêyem kontrolkirina paqijiyê ye, bi hişkî naveroka nepakiyê di waferê de kontrol dike da ku ji nepakiyê bandorê li taybetmendiyên veguhastina hilgir neke. Niha, hilberînerên waferê yên sereke li çaraliyê cîhanê bi berdewamî kalîteya waferê baştir dikin û lêçûnên hilberînê kêm dikin bi çêtirkirina pêvajoyên mezinbûna PVT û danasîna teknolojiyên nû yên cilalkirinê.

Serlêdanên tevahî yên materyal, amûr û waferên karbîda silîkonê

1. Sektora Enerjiyê ya Nû: Hilberînerê Parastina Enerjiya Bingehîn û Zêdekirina Karîgeriyê

Qada enerjiya nû senaryoya herî berbelav ji bo karbîda silîkonê ye, ku du warên sereke vedihewîne: wesayîtên enerjiya nû û depokirina enerjiya fotovoltaîk. Di wesayîtên enerjiya nû de, cîhazên karbîda silîkonê ji bo veguherînerên ajokera sereke û şarjkerên li ser panelê (OBC) têne bikar anîn, ku dikarin karîgeriya veguherînerê bigihînin ji %99 zêdetir, windahiyên guhêrbar kêm bikin, û rêjeya wesayîtê bi rêjeya %10 -%15 dirêj bikin. Niha, Tesla, Xiaopeng û şîrketên din ên otomobîlan wan di pîvanek mezin de saz kirine; waferên karbîda silîkonê hilgirê sereke yê cîhazên otomobîlan in, ku piştgirî didin populerbûna platformên voltaja bilind a 800V. Di warê depokirina enerjiya fotovoltaîk de, cîhazên karbîda silîkonê di veguherînerên fotovoltaîk û veguherînerên depokirina enerjiyê de têne bikar anîn da ku karîgeriya veguherîna enerjiyê baştir bikin û qebareya alavan ji %40 zêdetir kêm bikin. Şîrketên wekî Huawei û Sunac çareseriyên karbîda silîkonê yên tevahî dane destpêkirin.

2. Qada Elektronîk û Ragihandinê: Lihevhatina bi Senaryoyên Frekans û Voltaja Bilind re

Di warê ragihandina 5G de, cîhazên RF yên ji waferên nîv-îzolekirî yên silicon carbide dikarin di hawîrdorên frekans û germahiya bilind de bi awayekî stabîl bixebitin, piştgirîya veguhestina sînyalê ji bo stasyonên bingehîn ên 5G bikin û dûrî û leza ragihandinê baştir bikin; Di warê kontrola pîşesaziyê de, cîhazên hêzê yên silicon carbide di veguherînerên frekans û kontrolkerên servo de têne bikar anîn, ku dikarin xerckirina enerjiyê ji% 60 zêdetir kêm bikin û pêbaweriya alavan baştir bikin. Wekî din, di warê elektronîkên xerîdar de, cîhazên silicon carbide hêdî hêdî li cîhazên barkirina bilez têne sepandin da ku piçûkkirin û barkirina bi bandor bi dest bixin.

3. Qada alavên taybet û bilind-end: piştgiriya şert û mercên xebatê yên ekstrem

Karbîda silîkonê ya ji nû ve krîstalîzekirî, bi paqijiya xwe ya bilind, berxwedana germahiya bilind, û berxwedana korozyonê, bi berfirehî di pêkhateyên alavên nîvconductor de wekî qeyikên krîstal, serên spreyan, û bingehên çakêtên elektrostatîk de tê bikar anîn, ku ji sedî 60 zêdetir bazara gerdûnî ya pêkhateyên karbîda silîkonê yên paqijiya bilind ên ku di alavên nîvconductor de têne bikar anîn pêk tîne; Di warê hewavaniyê de, cîhazên karbîda silîkonê di pergalên hêza keştîyên fezayî, alavên radarê de têne bikar anîn, û ji bo jîngehên ekstrem ên bi germahî û tîrêjên bilind guncan in; Di warê veguhastina rêhesinê de, ew ji bo pergalên veguherîna kişandina rêhesinê ya bilez tê bikar anîn da ku karîgeriya veguherîna enerjiyê baştir bike û lêçûnên xebitandinê kêm bike.

Rewşa pêşketina karbîda silîkonê

Niha, pîşesaziya karbîda silîkonê di serdemeke krîtîk a dubarekirina teknolojîk û berfirehbûna pîvanê de ye. Waferên 6 înç hilberîna girseyî bi dest dixin, waferên 8 înç hêdî hêdî pêşve diçin, lêçûnên cîhazan berdewam kêm dibin, û senaryoyên serîlêdanê bi berdewamî berfireh dibin. Lêbelê, pîşesazî hîn jî bi pirsgirêkên wekî karîgeriya mezinbûna krîstala yekane ya nizm, dijwarîya kontrolkirina kêmasiyan, û girêdayîbûna bi alavên bingehîn ên hawirdekirî re rû bi rû dimîne. Di pêşerojê de, bi çêtirkirina pêvajoyên amadekirinê û pêşvebirina şûna navxweyî, materyalên karbîda silîkonê, cîhazên nîvconductor, û wafer dê di warên bilind-end de bêtir bikevin û bibin materyalên bingehîn ên ku piştgiriyê didin veguherîna enerjiya nû û pêşkeftina aboriya dîjîtal.

Şandevan

RBOSCHCO dabînker û hilberînerê Sîlîkon Karbîda Rekrîstalîzekirî ya cîhanî yê pêbawer e ku zêdetirî 12 sal ezmûna wê di dabînkirina kîmyewî û nanomateryalên pir-kalîte de heye. Şîrket ji bo gelek welatan, wek DYA, Kanada, Ewropa, Îmarat, Afrîkaya Başûr, Tanzanya, Kenya, Misir, Nîjerya, Kamerûn, Uganda, Tirkiye, Meksîka, Azerbaycan, Belçîka, Qibris, Komara Çek, Brezîlya, Şîlî, Arjantîn, Dubay, Japonya, Kore, Vîetnam, Tayland, Malezya, Endonezya, Avusturalya, Almanya, Fransa, Îtalya, Portekîz û hwd. Wekî hilberînerek pêşeng a pêşkeftina nanoteknolojiyê, RBOSCHCO li sûkê serdest e. Tîma me ya xebata profesyonel çareseriyên bêkêmasî peyda dike da ku alîkariya baştirkirina karîgeriya pîşesaziyên cûrbecûr bike, nirxê biafirîne û bi hêsanî bi pirsgirêkên cûrbecûr re mijûl bibe. Ger hûn li Sîlîkon Karbîda Rekrîstalîzekirî digerin , ji kerema xwe bi me re têkilî daynin.