3인치 고순도(무도핑) 실리콘 카바이드 웨이퍼 반절연 SiC 기판(HPSl)
속성
1. 물리적 및 구조적 특성
●소재 종류 : 고순도(무도핑) 탄화규소(SiC)
●직경 : 3인치(76.2mm)
●두께: 0.33-0.5mm, 적용 요구 사항에 따라 사용자 정의 가능.
●결정 구조: 육각형 격자를 가진 4H-SiC 다형으로, 높은 전자 이동도와 열적 안정성으로 알려져 있습니다.
●방향:
o표준: [0001] (C-평면), 광범위한 응용 분야에 적합합니다.
o옵션: 장치 층의 에피택시얼 성장을 향상시키기 위한 오프 액시스(4° 또는 8° 기울기).
●평탄도: 총 두께 변화(TTV) ●표면 품질:
o연마됨 o결함 밀도가 낮음(<10/cm² 마이크로파이프 밀도). 2. 전기적 특성 ●저항률: >109^99 Ω·cm, 의도적인 도펀트 제거로 유지됨.
●유전 강도: 유전 손실이 최소화된 고전압 내구성으로 고전력 응용 분야에 이상적입니다.
●열전도도 : 3.5~4.9 W/cm·K로 고성능 소자의 효과적인 방열이 가능합니다.
3. 열 및 기계적 특성
●넓은 밴드갭: 3.26eV로 고전압, 고온, 고방사선 조건에서의 동작을 지원합니다.
●경도 : 모스 경도 9로 가공 중 기계적 마모에 대한 견고성을 보장합니다.
●열팽창계수 : 4.2×10−6/K4.2 \times 10^{-6}/\text{K}4.2×10−6/K로 온도변화에 따른 치수안정성이 확보됩니다.
매개변수 | 생산 등급 | 연구 등급 | 더미 등급 | 단위 |
등급 | 생산 등급 | 연구 등급 | 더미 등급 | |
지름 | 76.2 ± 0.5 | 76.2 ± 0.5 | 76.2 ± 0.5 | mm |
두께 | 500 ± 25 | 500 ± 25 | 500 ± 25 | 마이크로미터 |
웨이퍼 방향 | 축상: <0001> ± 0.5° | 축상: <0001> ± 2.0° | 축상: <0001> ± 2.0° | 도 |
마이크로파이프 밀도(MPD) | ≤ 1 | ≤ 5 | ≤ 10 | 센티미터−2^-2−2 |
전기 저항률 | ≥ 1E10 | ≥ 1E5 | ≥ 1E5 | Ω·cm |
도펀트 | 무도핑 | 무도핑 | 무도핑 | |
기본 평면 방향 | {1-100} ± 5.0° | {1-100} ± 5.0° | {1-100} ± 5.0° | 도 |
기본 플랫 길이 | 32.5 ± 3.0 | 32.5 ± 3.0 | 32.5 ± 3.0 | mm |
2차 플랫 길이 | 18.0 ± 2.0 | 18.0 ± 2.0 | 18.0 ± 2.0 | mm |
2차 평면 방향 | 1차 평면에서 CW 90° ± 5.0° | 1차 평면에서 CW 90° ± 5.0° | 1차 평면에서 CW 90° ± 5.0° | 도 |
에지 제외 | 3 | 3 | 3 | mm |
LTV/TTV/활/워프 | 3 / 10 / ±30 / 40 | 3 / 10 / ±30 / 40 | 5 / 15 / ±40 / 45 | 마이크로미터 |
표면 거칠기 | Si-face: CMP, C-face: 연마 | Si-face: CMP, C-face: 연마 | Si-face: CMP, C-face: 연마 | |
균열(고강도 빛) | 없음 | 없음 | 없음 | |
육각형 플레이트(고강도 조명) | 없음 | 없음 | 누적 면적 10% | % |
폴리타입 영역(고강도 조명) | 누적 면적 5% | 누적 면적 20% | 누적 면적 30% | % |
스크래치(고강도 빛) | 스크래치 ≤ 5개, 누적 길이 ≤ 150 | 스크래치 ≤ 10개, 누적 길이 ≤ 200 | 스크래치 ≤ 10개, 누적 길이 ≤ 200 | mm |
엣지 치핑 | 없음 ≥ 0.5 mm 너비/깊이 | 2개 허용 ≤ 1mm 너비/깊이 | 허용 5 ≤ 5 mm 너비/깊이 | mm |
표면 오염 | 없음 | 없음 | 없음 |
응용 프로그램
1. 전력 전자
HPSI SiC 기판은 넓은 밴드갭과 높은 열전도도를 가지고 있어 다음과 같은 극한 조건에서 작동하는 전력 장치에 이상적입니다.
●고전압 장치: 효율적인 전력 변환을 위한 MOSFET, IGBT, 쇼트키 배리어 다이오드(SBD) 포함.
●재생 에너지 시스템: 태양광 인버터, 풍력 터빈 컨트롤러 등.
●전기 자동차(EV): 인버터, 충전기, 파워트레인 시스템에 사용되어 효율성을 높이고 크기를 줄입니다.
2. RF 및 마이크로파 응용 분야
HPSI 웨이퍼의 높은 저항률과 낮은 유전 손실은 다음을 포함한 무선 주파수(RF) 및 마이크로파 시스템에 필수적입니다.
●통신 인프라 : 5G 네트워크 및 위성 통신을 위한 기지국.
●항공우주 및 방위: 레이더 시스템, 위상 배열 안테나, 항공 전자 부품.
3. 광전자공학
4H-SiC의 투명성과 넓은 밴드갭은 다음과 같은 광전자 소자에서의 사용을 가능하게 합니다.
●UV 광검출기: 환경 모니터링 및 의료 진단에 사용됩니다.
●고전력 LED: 고체 조명 시스템을 지원합니다.
●레이저 다이오드: 산업 및 의료 분야에 사용됩니다.
4. 연구개발
HPSI SiC 기판은 다음을 포함하여 고급 소재 특성 및 장치 제작을 탐구하기 위해 학계 및 산업 R&D 연구실에서 널리 사용됩니다.
●에피택셜층 성장: 결함 감소 및 층 최적화에 관한 연구.
●캐리어 이동도 연구: 고순도 재료에서의 전자 및 정공 이동에 대한 연구.
●프로토타입 제작: 새로운 장치와 회로의 초기 개발.
장점
우수한 품질:
높은 순도와 낮은 결함 밀도는 고급 응용 분야에 적합한 안정적인 플랫폼을 제공합니다.
열 안정성:
뛰어난 방열 특성으로 인해 장치가 높은 전력 및 온도 조건에서도 효율적으로 작동할 수 있습니다.
광범위한 호환성:
사용 가능한 방향과 사용자 정의 두께 옵션을 통해 다양한 장치 요구 사항에 맞게 적응할 수 있습니다.
내구성:
뛰어난 경도와 구조적 안정성으로 가공 및 작업 중 마모와 변형이 최소화됩니다.
다재:
재생 에너지부터 항공우주, 통신까지 광범위한 산업에 적합합니다.
결론
3인치 고순도 반절연 실리콘 카바이드 웨이퍼는 고전력, 고주파 및 광전자 소자를 위한 기판 기술의 정점을 보여줍니다. 뛰어난 열적, 전기적, 기계적 특성의 조합은 까다로운 환경에서도 안정적인 성능을 보장합니다. 전력 전자 및 RF 시스템부터 광전자 및 첨단 R&D에 이르기까지, 이 HPSI 기판은 미래 혁신의 기반을 제공합니다.
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