3인치 고순도(도핑되지 않은) 실리콘 카바이드 웨이퍼 반절연 Sic 기판(HPSl)
속성
1. 물리적, 구조적 특성
●재질 유형: 고순도(비도핑) 실리콘 카바이드(SiC)
●직경: 76.2mm(3인치)
●두께: 0.33-0.5mm, 응용 분야 요구 사항에 따라 맞춤화 가능.
●결정 구조: 육각형 격자를 갖는 4H-SiC 폴리타입으로 전자 이동도와 열 안정성이 높은 것으로 알려져 있습니다.
●오리엔테이션:
o표준: [0001] (C-평면), 광범위한 응용 분야에 적합합니다.
o옵션: 장치 레이어의 향상된 에피택셜 성장을 위한 축외(4° 또는 8° 기울기).
●평탄도: 총 두께 변화(TTV) ●표면 품질:
o낮은 결함 밀도(<10/cm² 마이크로파이프 밀도)로 연마되었습니다. 2. 전기적 특성 ● 저항률: >109^99 Ω·cm, 의도적인 도펀트 제거로 유지됩니다.
● 유전 강도: 유전 손실을 최소화하면서 높은 전압 내구성을 제공하므로 고전력 애플리케이션에 이상적입니다.
●열전도율: 3.5-4.9 W/cm·K로 고성능 장치에서 효과적인 열 방출이 가능합니다.
3. 열적 및 기계적 특성
●넓은 밴드갭: 3.26eV로 고전압, 고온, 높은 방사선 조건에서 작동을 지원합니다.
●경도: 모스 9등급으로 가공 중 기계적 마모에 대한 견고성을 보장합니다.
●열팽창계수: 4.2×10−6/K4.2 \times 10^{-6}/\text{K}4.2×10−6/K, 온도 변화에 따른 치수 안정성 보장.
| 매개변수 | 생산 등급 | 연구등급 | 더미 등급 | 단위 |
| 등급 | 생산 등급 | 연구등급 | 더미 등급 | |
| 지름 | 76.2±0.5 | 76.2±0.5 | 76.2±0.5 | mm |
| 두께 | 500±25 | 500±25 | 500±25 | μm |
| 웨이퍼 오리엔테이션 | 축상: <0001> ± 0.5° | 축상: <0001> ± 2.0° | 축상: <0001> ± 2.0° | 도 |
| 마이크로파이프 밀도(MPD) | ≤ 1 | ≤ 5 | ≤ 10 | cm−2^-2−2 |
| 전기 저항력 | ≥ 1E10 | ≥ 1E5 | ≥ 1E5 | Ω·cm |
| 도펀트 | 도핑되지 않은 | 도핑되지 않은 | 도핑되지 않은 | |
| 기본 평면 방향 | {1-100} ± 5.0° | {1-100} ± 5.0° | {1-100} ± 5.0° | 도 |
| 1차 평면 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 |
| 보조 평면 방향 | 1차 평면에서 시계 방향으로 90° ± 5.0° | 1차 평면에서 시계 방향으로 90° ± 5.0° | 1차 평면에서 시계 방향으로 90° ± 5.0° | 도 |
| 가장자리 제외 | 3 | 3 | 3 | mm |
| LTV/TTV/활/워프 | 3 / 10 / ±30 / 40 | 3 / 10 / ±30 / 40 | 5 / 15 / ±40 / 45 | μm |
| 표면 거칠기 | Si면: CMP, C면: 광택 | Si면: CMP, C면: 광택 | Si면: CMP, C면: 광택 | |
| 균열(고강도 조명) | 없음 | 없음 | 없음 | |
| 육각 플레이트(고강도 조명) | 없음 | 없음 | 누적면적 10% | % |
| 다형 영역(고강도 조명) | 누적면적 5% | 누적면적 20% | 누적면적 30% | % |
| 긁힘(고광도) | 스크래치 5개 이하, 누적 길이 150개 이하 | 스크래치 10개 이하, 누적 길이 200개 이하 | 스크래치 10개 이하, 누적 길이 200개 이하 | mm |
| 가장자리 치핑 | 없음 ≥ 0.5mm 너비/깊이 | 2개 허용 ≤ 1mm 너비/깊이 | 5개 허용 ≤ 5mm 너비/깊이 | mm |
| 표면 오염 | 없음 | 없음 | 없음 |
응용
1. 전력전자
HPSI SiC 기판의 넓은 밴드갭과 높은 열 전도성은 다음과 같은 극한 조건에서 작동하는 전력 장치에 이상적입니다.
●고전압 장치: 효율적인 전력 변환을 위한 MOSFET, IGBT 및 쇼트키 배리어 다이오드(SBD)를 포함합니다.
●신재생 에너지 시스템: 태양광 인버터, 풍력 터빈 컨트롤러 등.
●전기자동차(EV): 인버터, 충전기, 파워트레인 시스템에 사용되어 효율성을 높이고 크기를 줄입니다.
2. RF 및 마이크로파 애플리케이션
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, 항공전자 부품.
3. 광전자공학
4H-SiC의 투명성과 넓은 밴드갭 덕분에 다음과 같은 광전자 장치에 사용할 수 있습니다.
●UV 광검출기: 환경 모니터링 및 의료 진단용.
●고전력 LED: 고체 조명 시스템을 지원합니다.
●레이저 다이오드: 산업용 및 의료용.
4. 연구개발
HPSI SiC 기판은 다음을 포함하여 고급 재료 특성 및 장치 제조를 탐구하기 위해 학술 및 산업 R&D 실험실에서 널리 사용됩니다.
●에피택셜 레이어 성장: 결함 감소 및 레이어 최적화에 대한 연구입니다.
●캐리어 이동성 연구: 고순도 물질의 전자 및 정공 수송에 대한 연구.
●프로토타이핑: 새로운 장치 및 회로의 초기 개발입니다.
장점
우수한 품질:
높은 순도와 낮은 결함 밀도는 고급 애플리케이션을 위한 안정적인 플랫폼을 제공합니다.
열 안정성:
탁월한 방열 특성을 통해 장치는 높은 전력 및 온도 조건에서 효율적으로 작동할 수 있습니다.
광범위한 호환성:
사용 가능한 방향과 맞춤형 두께 옵션을 통해 다양한 장치 요구 사항에 대한 적응성을 보장합니다.
내구성:
뛰어난 경도와 구조적 안정성으로 가공 및 작동 중 마모와 변형을 최소화합니다.
다재:
재생 에너지부터 항공우주, 통신까지 광범위한 산업에 적합합니다.
결론
3인치 고순도 반절연 탄화규소 웨이퍼는 고전력, 고주파 및 광전자 장치용 기판 기술의 정점을 나타냅니다. 뛰어난 열적, 전기적, 기계적 특성이 결합되어 까다로운 환경에서도 안정적인 성능을 보장합니다. 전력 전자 및 RF 시스템부터 광전자공학 및 고급 R&D에 이르기까지 이러한 HPSI 기판은 내일의 혁신을 위한 기반을 제공합니다.
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