Étude de cas: L'innovation de ZMSH avec le nouveau substrat 4H/6H-P 3C-N SiC

Résumé

ZMSH est depuis longtemps un chef de file dans la technologie des plaquettes et des substrats en carbure de silicium (SiC), fournissant des substrats cristallins 6H-SiC et 4H-SiC pour la production de plaquettes à haute fréquence, haute puissance et haute température,et appareils électroniques résistants aux rayonnementsComme la demande du marché pour les appareils électroniques de plus haute performance continue de croître, ZMSH a investi dans la recherche et le développement,qui aboutit au lancement d'une nouvelle génération de substrats cristallins 4H/6H-P 3C-N SiCCe produit intègre des substrats SiC de type poly 4H/6H traditionnels avec de nouveaux films SiC 3C-N,offrant des améliorations significatives des performances des appareils électroniques de haute puissance et haute fréquence de nouvelle génération.

Analyse des produits existants: substrats cristallins 6H-SiC et 4H-SiC

Caractéristiques du produit

• Structure cristalline: Le 6H-SiC et le 4H-SiC ont des structures cristallines hexagonales. Le type 6H a une mobilité électronique légèrement inférieure et une bande passante plus étroite.tandis que le type 4H offre une mobilité électronique plus élevée et une bande passante plus large (3.2 eV), ce qui le rend idéal pour les appareils à haute fréquence et à haute puissance.
• Type de conductivité: Prend en charge le type N ou la semi-isolation, répondant à diverses exigences de conception du dispositif.
• Conductivité thermique: Les substrats SiC offrent une conductivité thermique comprise entre 3,2 et 4,9 W/cm·K, assurant une dissipation thermique efficace, ce qui est essentiel pour l'électronique à haute température.
• Propriétés mécaniques: Avec une dureté élevée (dureté de Mohs de 9,2), les substrats SiC offrent une stabilité mécanique, ce qui les rend adaptés à des applications résistantes à l'usure et mécaniquement exigeantes.
• Applications: Ces substrats sont principalement utilisés dans les appareils électroniques de puissance, les appareils à haute fréquence et certaines applications à haute température et résistantes aux rayonnements.

Limites techniques
Bien que le 6H-SiC et le 4H-SiC aient obtenu de bons résultats sur le marché, leurs performances restent insuffisantes dans certaines applications à haute fréquence, à haute puissance et à haute température.Des défis tels que des taux de défauts élevésLa mobilité limitée des électrons et les contraintes de bande passante signifient que les performances de ces matériaux ne répondent pas encore pleinement aux besoins des appareils électroniques de nouvelle génération.le marché exige des performances plus élevées, des matériaux moins défectueux pour améliorer l'efficacité et la stabilité du dispositif.

L'innovation dans le nouveau produit: Substrats cristallins 4H/6H-P 3C-N SiC

Pour remédier aux limitations des matériaux traditionnels 6H et 4H-SiC, ZMSH a introduit l'innovateur4H/6H-P 3C-N SiCLe nouveau produit améliore considérablement les performances du matériau en augmentant de manière épitaxielle des films 3C-N SiC sur des substrats 4H/6H-SiC.

Les progrès technologiques

• Technologie d'intégration de polytypes: en utilisant la technologie de dépôt chimique par vapeur (CVD), les films 3C-SiC sont cultivés avec précision sur des substrats 4H/6H-SiC, ce qui réduit le déséquilibre des treillis et la densité des défauts,améliorant ainsi l'intégrité structurelle du matériau.
• Mobilité améliorée des électrons: Comparé au 4H/6H-SiC traditionnel, le cristal 3C-SiC offre une mobilité électronique plus élevée, ce qui rend le nouveau matériau plus adapté aux applications à haute fréquence.
• Voltage de rupture plus élevé: Les essais de performance électrique montrent une amélioration significative de la tension de rupture, ce qui rend le produit plus adapté aux applications à haute puissance.
• Faible taux de défauts: Les conditions de croissance optimisées ont considérablement réduit les défauts et les dislocations cristallins, permettant au matériau de maintenir sa stabilité à long terme dans des environnements à haute pression et à haute température.
• Intégration optoélectronique: Le 3C-SiC possède des propriétés optoélectroniques uniques, particulièrement adaptées aux détecteurs ultraviolets et à d'autres applications optoélectroniques, élargissant ainsi la gamme d'applications du produit.

Principaux avantages du nouveau produit

• Mobilité électronique plus élevée et tension de rupture: Par rapport au 6H et au 4H-SiC, le film 3C-N SiC permet aux appareils électroniques de fonctionner plus stablement dans des conditions de haute fréquence et de haute puissance,avec une meilleure efficacité de transmission et une durée de vie plus longue de l'appareil.
• Amélioration de la conductivité thermique et de la stabilité: Le nouveau matériau SiC présente une meilleure conductivité thermique et une meilleure stabilité à haute température, ce qui le rend idéal pour des applications supérieures à 1000°C.
• Propriétés optoélectroniques intégrées: Les caractéristiques optoélectroniques du 3C-SiC renforcent encore la compétitivité des substrats de SiC sur le marché des appareils optoélectroniques,spécialement dans les applications de détection ultraviolette et de capteurs optiques.
• Stabilité chimique et résistance à la corrosion: Le nouveau matériau SiC a une stabilité accrue dans les environnements de corrosion chimique et d'oxydation, ce qui le rend adapté à des environnements industriels plus exigeants.

Scénarios d'application

Le nouveau4H/6H-P 3C-N SiCle substrat cristallin, avec ses propriétés électroniques et optoélectroniques supérieures, est idéal pour les domaines clés suivants:

1. Électronique de puissance: Sa tension de rupture élevée et son excellente conductivité thermique en font un choix idéal pour les appareils à haute puissance tels que les MOSFET, les IGBT et les diodes Schottky.
2. Appareils RF et micro-ondes à haute fréquence: La mobilité élevée des électrons lui permet de fonctionner exceptionnellement bien dans les appareils RF et micro-ondes à haute fréquence.
3. Détecteurs ultraviolets et optoélectronique: Les propriétés optoélectroniques du 3C-SiC rendent le nouveau produit particulièrement adapté au développement de détecteurs ultraviolets et de capteurs optoélectroniques.

Conclusion de l'affaire et recommandation du nouveau produit

La ZMSH a lancé avec succès la nouvelle génération de4H/6H-P 3C-N SiCles substrats cristallins grâce à l'innovation technologique, ce qui améliore considérablement la compétitivité des matériaux SiC sur les marchés des applications haute puissance, haute fréquence et optoélectronique.En faisant pousser des films 3C-N SiC par épitaxie, le nouveau produit réduit les taux de déséquilibre et de défauts du réseau, améliore la mobilité des électrons et la tension de rupture, et assure un fonctionnement stable à long terme dans des environnements difficiles.Ce produit est non seulement adapté à l'électronique de puissance traditionnelle, mais élargit également les scénarios d'application en optoélectronique et en détection ultraviolette.

ZMSH recommande à ses clients d'adopter le nouveau4H/6H-P 3C-N SiCEn adoptant cette innovation technologique, nous avons réussi à améliorer les performances des appareils électroniques à haute puissance, haute fréquence et optoélectroniques.les clients peuvent améliorer les performances des produits et se démarquer sur un marché de plus en plus concurrentiel.

Recommandation de produit

4H/6H P-type Sic Wafer 4 pouces 6 pouces Z Grade P Grade D Grade hors axe 2,0°-4,0° Vers le dopage de type P

Les plaquettes de carbure de silicium (SiC) de type 4H et 6H P sont des matériaux essentiels dans les dispositifs semi-conducteurs avancés, en particulier pour les applications à haute puissance et à haute fréquence.conductivité thermique élevée, et une excellente résistance au champ de décomposition le rendent idéal pour les opérations dans des environnements difficiles où les dispositifs traditionnels à base de silicium peuvent échouer.obtenu par des éléments tels que l'aluminium ou le bore, introduit des porteurs de charge positive (trous), permettant la fabrication de dispositifs de puissance tels que des diodes, des transistors et des thyristors.