6 inç Ultra Yüksek Voltajlı SiC Epitaxial Wafer 100 ¢ 500 μm MOSFET cihazları için

6 İnç Ultra Yüksek Gerilimli SiC Epitaksiyel Yonga 100–500 μm MOSFET Cihazları İçin

Bu ürün, 6 inç N-tipi 4H-SiC iletken bir substrat üzerinde yüksek sıcaklıklı kimyasal buhar biriktirme (HT-CVD) teknolojisi ile büyütülen, 100 ila 500 μm arasında değişen bir kalınlığa sahip, yüksek saflıkta, düşük kusurlu bir silisyum karbür (SiC) epitaksiyel katmandır.

Temel tasarım amacı, ultra yüksek gerilimli (tipik olarak ≥10 kV) silisyum karbür metal-oksit-yarıiletken alan etkili transistörlerin (SiC MOSFET'ler) üretim gereksinimlerini karşılamaktır. Ultra yüksek gerilimli cihazlar, kalınlık, doping homojenliği ve kusur kontrolü gibi epitaksiyel malzemelerin kalitesi üzerinde son derece katı taleplerde bulunur. Bu epitaksiyel yonga, bu zorlukların üstesinden gelmek için geliştirilmiş üst düzey bir malzeme çözümünü temsil eder.

6 İnç SiC Epitaksiyel Yonga Temel Verileri

6 İnç SiC Epitaksiyel Yonga Temel Özellikleri

Ultra yüksek gerilimli uygulamaları karşılamak için, bu epitaksiyel yonga aşağıdaki temel özelliklere sahip olmalıdır:

1. Ultra Kalın Epitaksiyel Katman

• Neden: Cihaz fiziği prensiplerine göre, bir MOSFET'in blokaj gerilimi (BV) öncelikle epitaksiyel katmanın kalınlığı ve doping konsantrasyonu tarafından belirlenir. 10 kV veya daha yüksek gerilimlere dayanmak için, epitaksiyel katman yeterince kalın olmalıdır (tipik olarak, her 100 μm kalınlık yaklaşık 10 kV'luk bir blokaj gerilimini destekler) ve arızayı önleyerek bir elektrik alanı oluşturur.
• Özellik: 100–500 μm'lik kalınlık aralığı, 15 kV ve ötesi gerilim derecelerine sahip MOSFET cihazları tasarlamak için temel sağlar.

2. Olağanüstü Hassas Doping Kontrolü

• Neden: Epitaksiyel katmanın doping konsantrasyonu (tipik olarak nitrojen kullanılarak) doğrudan cihazın açık direnci (Rds(on)) ve arıza gerilimini etkiler. Aşırı konsantrasyon arıza gerilimini azaltırken, yetersiz konsantrasyon açık direnci artırır.
• Özellik: Tutarlı cihaz parametreleri ve yüksek verim sağlamak için, kalın film büyüme süreci boyunca son derece yüksek doping homojenliği (yonga içi, yongadan yongaya ve partiden partiye) korunmalıdır.

3. Son Derece Düşük Kusur Yoğunluğu

• Neden: Epitaksiyel katmandaki kusurlar (örneğin, üçgen kusurlar, havuç kusurları, bazal düzlem dislokasyonları (BPD'ler)), yüksek gerilim altında erken arızaya, artan kaçak akıma veya azalan güvenilirliğe yol açan elektrik alanı konsantrasyon noktaları veya taşıyıcı rekombinasyon merkezleri olarak hareket edebilir.
• Özellik: Optimize edilmiş büyüme süreçleri sayesinde, bazal düzlem dislokasyonlarının (BPD'ler) dönüşümü etkili bir şekilde kontrol edilir ve ölümcül yüzey kusurları en aza indirilir, ultra yüksek gerilimli cihazların kararlılığı ve uzun ömürlülüğü sağlanır.

4. Mükemmel Yüzey Morfolojisi

• Neden: Sonraki yüksek kaliteli kapı oksit büyümesi ve fotolitografi işlemleri için pürüzsüz bir yüzey esastır. Herhangi bir yüzey pürüzlülüğü veya kusur, kapı oksit bütünlüğünü tehlikeye atabilir, kararsız eşik gerilimlerine ve güvenilirlik sorunlarına yol açabilir.
• Özellik: Yüzey pürüzsüzdür, büyüme basamağı kümelenmesi veya makroskopik kusurlar içermez, ultra yüksek gerilimli MOSFET imalatında kritik işlem adımları için ideal bir başlangıç noktası sağlar.

6 İnç SiC Epitaksiyel Yonga Ana Uygulamaları

Bu epitaksiyel yonganın tek amacı, öncelikle yüksek verimlilik, güç yoğunluğu ve güvenilirlik talep eden yeni nesil enerji altyapısı uygulamaları için ultra yüksek gerilimli SiC güç MOSFET cihazları üretmektir:

① Akıllı Şebeke ve Güç İletimi

• Yüksek Gerilimli Doğru Akım (HVDC) İletim Sistemleri: Daha verimli ve esnek güç dağıtımı ve arıza izolasyonu elde etmek için dönüştürücü valflerde katı hal transformatörlerinde (SST'ler) ve devre kesicilerde kullanılır.
• Esnek AC İletim Sistemleri (FACTS): Şebeke kararlılığını ve güç kalitesini artırmak için statik senkron kompanzatörler (STATCOM'lar) gibi cihazlarda kullanılır.

② Endüstriyel Sürücüler ve Büyük Ölçekli Enerji Dönüşümü

• Ultra Yüksek Gerilimli Frekans Dönüştürücüler ve Motor Sürücüleri: Madencilik, metalurji ve kimya endüstrileri için büyük motor sürücülerinde kullanılır, hantal hat frekanslı transformatörlere olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve doğrudan orta gerilim güç kaynağı sağlar, sistem verimliliğini ve güç yoğunluğunu önemli ölçüde artırır.
• Yüksek Güçlü Endüstriyel Kaynaklar: Örnekler arasında indüksiyonlu ısıtma ve kaynak makineleri bulunur.

③ Demiryolu Taşımacılığı

• Lokomotif Çekiş Konvertörleri: Yeni nesil yüksek hızlı tren çekiş sistemlerinde kullanılır, daha yüksek DC bus gerilimlerine dayanabilir, böylece iletim kayıplarını azaltır ve sistem verimliliğini artırır.

④ Yenilenebilir Enerji Üretimi ve Enerji Depolama

• Büyük Ölçekli Fotovoltaik İnverter İstasyonları ve Rüzgar Enerjisi Konvertörleri: Özellikle orta gerilim şebekeye bağlı senaryolarda, ultra yüksek gerilimli SiC MOSFET'ler sistem mimarisini basitleştirebilir, enerji dönüşüm aşamalarını azaltabilir ve genel verimliliği artırabilir.
• Enerji Depolama Sistemleri (ESS) için Güç Dönüşüm Sistemleri (PCS): Büyük ölçekli şebeke seviyesinde enerji depolama sistemlerinde kullanılır.

İlgili SiC ürün önerileri

1. S: MOSFET'lerde kullanılan 6 inç ultra yüksek gerilimli SiC epitaksiyel yongalar için tipik kalınlık aralığı nedir?
     C: Tipik kalınlık, 10 kV ve üzeri blokaj gerilimlerini desteklemek için 100 ila 500 μm arasında değişir.

2. S: Yüksek gerilimli MOSFET uygulamaları için neden kalın SiC epitaksiyel katmanlar gereklidir?
     C: Daha kalın epitaksiyel katmanlar, yüksek elektrik alanlarını korumak ve ultra yüksek gerilim koşullarında çığ arızasını önlemek için gereklidir.

Etiketler: #​​6 İnç, #Özel, #SiC Kristal, #Yüksek Sertlik, #SiC, #SiC Yonga, #silisyum karbür substrat, #Ultra Yüksek Gerilim, #SiC Epitaksiyel Yonga, #100–500 μm, #MOSFET Cihazları