碳化硅(SiC)是第三代化合物半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基石是芯片,制作芯片的材料按照歷史進程分為:代半導(dǎo)體材料(大部分為目前使用的高純度硅),第二代化合物半導(dǎo)體材料(砷化鎵、磷化銦),第三代化合物半導(dǎo)體材料(碳化硅、氮化鎵)。碳化硅因其優(yōu)越的物理性能:高禁帶寬度(對應(yīng)高擊穿電場和高功率密度)、高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率,將是未來被使用的制作半導(dǎo)體芯片的基礎(chǔ)材料。從產(chǎn)業(yè)格局看,目前全球SiC產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國、歐洲、日本三足鼎立態(tài)勢。其中美國全球獨大,占有全球SiC產(chǎn)量的70%~80%,碳化硅晶圓市場CREE一家市占率高達(dá)6成之多;歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈,在全球電力電子市場擁有強大的話語權(quán);日本是設(shè)備和模塊開發(fā)方面的者。 好的碳化硅襯底公司的標(biāo)準(zhǔn)是什么。成都進口6寸碳化硅襯底
到2023年,SiC功率半導(dǎo)體市場預(yù)計將達(dá)到15億美元。SiC器件的供應(yīng)商包括富士、英飛凌、利特弗斯、三菱、安半導(dǎo)體、意法半導(dǎo)體、Rohm、東芝和Wolfspeed。Wolfspeed是CREE的一部分。電力電子在世界電力基礎(chǔ)設(shè)施中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。該技術(shù)用于工業(yè)(電機驅(qū)動)、交通(汽車、火車)、計算(電源)和可再生能源(太陽能、風(fēng)能)。電力電子設(shè)備在系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)換交流電和直流電(AC和DC)。對于這些應(yīng)用,行業(yè)使用各種功率半導(dǎo)體。一些半功率晶體管是晶體管,在系統(tǒng)中用作開關(guān)。它們允許電源在“開啟”狀態(tài)動,并在“關(guān)閉”狀態(tài)下停止。廣州碳化硅襯底進口4寸半絕緣如何選擇一家好的碳化硅襯底公司。
不同的SiC多型體在半導(dǎo)體特性方面表現(xiàn)出各自的特性。利用SiC的這一特點可以制作SiC不同多型體間晶格完全匹配的異質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)和超晶格,從而獲得性能較好的器件.其中6H-SiC結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定,適用于制造光電子器件:p-SiC比6H-SiC活潑,其電子遷移率比較高,飽和電子漂移速度快,擊穿電場強,較適宜于制造高溫、大功率、高頻器件,及其它薄膜材料(如A1N、GaN、金剛石等)的襯底和X射線的掩膜等。而且,β-SiC薄膜能在同屬立方晶系的Si襯底上生長,而Si襯底由于其面積大、質(zhì)量高、價格低,可與Si的平面工藝相兼容,所以后續(xù)PECVD制備的SiC薄膜主要是β-SiC薄膜
SiC晶體的獲得早是用AchesonZ工藝將石英砂與C混合放入管式爐中2600℃反應(yīng)生成,這種方法只能得到尺寸很小的多晶SiC。至1955年,Lely用無籽晶升華法生長出了針狀3C-SiC孿晶,由此奠定了SiC的發(fā)展基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代初Tairov等采用改進的升華工藝生長出SiC晶體,SiC作為一種實用半導(dǎo)體開始引起人們的研究興趣,國際上一些先進國家和研究機構(gòu)都投入巨資進行SiC研究。20世紀(jì)90年代初,Cree Research Inc用改進的Lely法生長6H-SiC晶片并實現(xiàn)商品化,并于1994年制備出4H-SiC晶片。這一突破性進展立即掀起了SiC晶體及相關(guān)技術(shù)研究的熱潮。目前實現(xiàn)商業(yè)化的SiC晶片只有4H-和6H-型,且均采用PVD技術(shù),以美國CreeResearch Inc為**。采用此法已逐步提高SiC晶體的質(zhì)量和直徑達(dá)7.5cm,目前晶圓直徑已超過10cm,比較大有用面積達(dá)到40mm2,微導(dǎo)管密度已下降到小于0.1/cm2。如何區(qū)分碳化硅襯底的的質(zhì)量好壞。
碳化硅(SiC)又叫金剛砂,密度是3.2g/cm3,天然碳化硅非常罕見,主要通過人工合成。按晶體結(jié)構(gòu)的不同分類,碳化硅可分為兩大類:αSiC和βSiC。在熱力學(xué)方面,碳化硅硬度在20℃時高達(dá)莫氏9.2-9.3,是硬的物質(zhì)之一,可以用于切割紅寶石;導(dǎo)熱率超過金屬銅,是Si的3倍、GaAs的8-10倍,且其熱穩(wěn)定性高,在常壓下不可能被熔化;在電化學(xué)方面,碳化硅具有寬禁帶、耐擊穿的特點,其禁帶寬度是Si的3倍,擊穿電場為Si的10倍;且其耐腐蝕性極強,在常溫下可以免疫目前已知的所有腐蝕劑。哪家碳化硅襯底的是口碑推薦?蘇州碳化硅襯底6寸n型
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