Plaquette SiC Plaquette épitaxiale SiC 4H-N HPSI 6H-N 6H-P 3C-N pour MOS ou SBD

Présentation du portefeuille de produits de substrats et d'épitaxies en carbure de silicium (SiC)

Nous proposons un portefeuille complet de substrats et de plaquettes en carbure de silicium (SiC) de haute qualité, couvrant de multiples polytypes et types de dopage (y compris le type 4H-N [conducteur de type N], le type 4H-P [conducteur de type P], le type 4H-HPSI [semi-isolant de haute pureté] et le type 6H-P [conducteur de type P]), avec des diamètres allant de 4 pouces, 6 pouces, 8 pouces jusqu'à 12 pouces. En plus des substrats nus, nous fournissons des services de croissance de plaquettes épitaxiales à haute valeur ajoutée, permettant un contrôle précis de l'épaisseur de la couche épitaxiale (1 à 20 μm), de la concentration de dopage et de la densité de défauts.

Chaque substrat et plaquette épitaxiale en SiC subit une inspection rigoureuse en ligne (par exemple, densité de micropores <0,1 cm⁻², rugosité de surface Ra <0,2 nm) et une caractérisation électrique complète (telle que les tests CV, la cartographie de la résistivité) pour garantir une uniformité et des performances cristallines exceptionnelles. Qu'ils soient utilisés pour les modules d'électronique de puissance, les amplificateurs RF haute fréquence ou les dispositifs optoélectroniques (par exemple, LED, photodétecteurs), nos gammes de produits de substrats et de plaquettes épitaxiales en SiC répondent aux exigences d'application les plus strictes en matière de fiabilité, de stabilité thermique et de rigidité diélectrique.

Substrat SiC : Caractéristiques et applications du type 4H-N

Le substrat en carbure de silicium de type 4H-N maintient des performances électriques stables et une robustesse thermique dans des conditions de température et de champ électrique élevées, grâce à sa large bande interdite (~3,26 eV) et à sa conductivité thermique élevée (~370-490 W/m·K).

Caractéristiques principales :

• Dopage de type N : Le dopage à l'azote contrôlé avec précision donne des concentrations de porteurs allant de 1 × 10¹⁶ à 1 × 10¹⁹ cm⁻³ et des mobilités des électrons à température ambiante allant jusqu'à environ 900 cm²/V·s, ce qui permet de minimiser les pertes de conduction.

• Faible densité de défauts : La densité de micropores est généralement < 0,1 cm⁻², et la densité de dislocations du plan basal est < 500 cm⁻², ce qui constitue une base pour un rendement élevé des dispositifs et une intégrité cristalline supérieure.

• Excellente uniformité : La plage de résistivité est de 0,01 à 10 Ω·cm, l'épaisseur du substrat est de 350 à 650 μm, avec des tolérances de dopage et d'épaisseur contrôlables à ±5 %.

Applications cibles :

• Principalement utilisé pour les dispositifs électroniques de puissance tels que les MOSFET en SiC, les diodes Schottky et les modules de puissance, largement appliqués dans les groupes motopropulseurs de véhicules électriques, les onduleurs solaires, les entraînements industriels et les systèmes de traction. Ses propriétés le rendent également adapté aux dispositifs RF haute fréquence dans les stations de base 5G.

Substrat SiC : Caractéristiques et applications du type semi-isolant 4H

Le substrat SiC semi-isolant 4H possède une résistivité extrêmement élevée (généralement ≥ 10⁹ Ω·cm), ce qui supprime efficacement la conduction parasite pendant la transmission de signaux haute fréquence, ce qui en fait un choix idéal pour la fabrication de dispositifs radiofréquences (RF) et hyperfréquences hautes performances.

Caractéristiques principales :

• Techniques de contrôle de précision : Des techniques avancées de croissance et de traitement des cristaux permettent un contrôle précis de la densité des micropores, de la structure monocristalline, de la teneur en impuretés et de la résistivité, garantissant une grande pureté et qualité du substrat..
• Conductivité thermique élevée : Semblable au SiC conducteur, il possède d'excellentes capacités de gestion thermique, adaptées aux applications à haute densité de puissance.
• Haute qualité de surface : La rugosité de surface peut atteindre une planéité au niveau atomique (Ra < 0,5 nm), répondant aux exigences de la croissance épitaxiale de haute qualité.

Applications cibles :

• Principalement appliqué dans le domaine RF haute fréquence, tel que les amplificateurs de puissance dans les systèmes de communication hyperfréquences, les radars à réseau phasé et les détecteurs sans fil.

Plaquette épitaxiale en SiC : Caractéristiques et applications du type 4H-N

La couche homoépitaxiale déposée sur le substrat SiC de type 4H-N fournit une couche active optimisée pour la fabrication de dispositifs de puissance et RF hautes performances. Le procédé épitaxial permet un contrôle précis de l'épaisseur de la couche, de la concentration de dopage et de la qualité du cristal.

Caractéristiques principales :

• Paramètres électriques personnalisables : L'épaisseur (plage typique de 5 à 15 μm) et la concentration de dopage (par exemple, 1E15 - 1E18 cm⁻³) de la couche épitaxiale peuvent être personnalisées en fonction des exigences du dispositif, avec une bonne uniformité.

• Faible densité de défauts : Les techniques de croissance épitaxiale avancées (telles que CVD) peuvent contrôler efficacement la densité des défauts épitaxiaux comme les défauts en forme de carotte et les défauts triangulaires, améliorant ainsi la fiabilité des dispositifs.

• Héritage des avantages du substrat : La couche épitaxiale hérite des excellentes propriétés du substrat SiC de type 4H-N, notamment la large bande interdite, le champ électrique de claquage élevé et la conductivité thermique élevée.

Applications cibles :

• C'est le matériau de base pour la fabrication de dispositifs de puissance haute tension (tels que les MOSFET, les IGBT, les diodes Schottky), largement utilisé dans les véhicules électriques, la production d'énergie renouvelable (onduleurs photovoltaïques), les entraînements de moteurs industriels et les domaines aérospatiaux.

À propos de ZMSH

ZMSH joue un rôle clé dans l'industrie des substrats en carbure de silicium (SiC), en se concentrant sur la R&D indépendante et la production à grande échelle de matériaux critiques. Maîtrisant les technologies de base couvrant l'ensemble du processus, de la croissance cristalline, du tranchage au polissage, ZMSH possède l'avantage de la chaîne industrielle d'un modèle de fabrication et de commerce intégré, permettant des services de traitement personnalisés flexibles pour les clients.

ZMSH peut fournir des substrats SiC de différentes tailles, de 2 pouces à 12 pouces de diamètre. Les types de produits couvrent de multiples structures cristallines, notamment le type 4H-N, le type 6H-P, le type 4H-HPSI (semi-isolant de haute pureté), le type 4H-P et le type 3C-N, répondant aux exigences spécifiques de différents scénarios d'application.

FAQ sur les types de substrats SiC

Q1 : Quels sont les trois principaux types de substrats SiC et leurs principales applications ?
A1 : Les trois principaux types sont le type 4H-N (conducteur) pour les dispositifs d'alimentation tels que les MOSFET et les VE, le 4H-HPSI (semi-isolant de haute pureté) pour les dispositifs RF haute fréquence tels que les amplificateurs de station de base 5G, et le type 6H qui est également utilisé dans certaines applications haute puissance et haute température.

Q2 : Quelle est la différence fondamentale entre les substrats SiC de type 4H-N et semi-isolants ?
A2 : La principale différence réside dans leur résistivité électrique ; le type 4H-N est conducteur avec une faible résistivité (par exemple, 0,01-100 Ω·cm) pour le flux de courant dans l'électronique de puissance, tandis que les types semi-isolants (HPSI) présentent une résistivité extrêmement élevée (≥ 10⁹ Ω·cm) pour minimiser la perte de signal dans les applications radiofréquences.

Q3 : Quel est l'avantage clé des plaquettes SiC HPSI dans les applications haute fréquence comme les stations de base 5G ?
A3 : Les plaquettes SiC HPSI offrent une résistivité extrêmement élevée (>10⁹ Ω·cm) et une faible perte de signal, ce qui en fait des substrats idéaux pour les amplificateurs de puissance RF à base de GaN dans l'infrastructure 5G et les communications par satellite.

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