{"id":356,"date":"2024-11-24T08:22:58","date_gmt":"2024-11-24T08:22:58","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideplate.net\/?p=356"},"modified":"2024-11-24T08:22:59","modified_gmt":"2024-11-24T08:22:59","slug":"le-carbure-de-silicium-coherent-permet-une-electronique-de-puissance-compacte-et-robuste","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/coherent-silicon-carbide-enables-compact-rugged-power-electronics\/","title":{"rendered":"Le carbure de silicium coh\u00e9rent permet une \u00e9lectronique de puissance compacte et robuste"},"content":{"rendered":"<p>Les activit\u00e9s de Coherent dans le domaine du carbure de silicium ont b\u00e9n\u00e9fici\u00e9 d'une aide \u00e0 l'investissement de la part de DENSO et de Mitsubishi Electric, ce qui permet \u00e0 Coherent, bas\u00e9e \u00e0 Pittsburgh, de se concentrer sur la fabrication de substrats et d'epi-wafer pour la production de dispositifs de puissance \u00e0 large bande passante.<\/p>\n<p>Les d\u00e9fauts de chrome dans le SiC peuvent former un \u00e9tat fondamental tri-asym\u00e9trique ordonn\u00e9 \u00e0 deux orbitales triplet et un \u00e9tat excit\u00e9 doublet \u00e0 un singlet avec de longs temps T1, ce qui permet une initialisation de spin de haute fid\u00e9lit\u00e9.<\/p>\n<h2>Substrats<\/h2>\n<p>Le carbure de silicium (SiC) pr\u00e9sente une bande interdite extr\u00eamement large qui permet d'obtenir un champ \u00e9lectrique de rupture plus \u00e9lev\u00e9 et une conductivit\u00e9 thermique sup\u00e9rieure pour des dispositifs compacts et robustes. Les fabricants peuvent produire plusieurs dispositifs par plaquette afin de minimiser les co\u00fbts et la consommation d'\u00e9nergie. Les semi-conducteurs de puissance \u00e0 base de carbure de silicium jouent un r\u00f4le essentiel dans la conversion de l'\u00e9nergie pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques et hybrides, ainsi que dans les applications d'infrastructure \u00e9nerg\u00e9tique et les chargeurs de v\u00e9hicules \u00e9lectriques de grande puissance.<\/p>\n<p>DENSO est un fournisseur \u00e9tabli des fabricants d'automobiles et d'\u00e9quipements \u00e9lectriques, qui vante depuis longtemps les avantages des substrats SiC en tant qu'\u00e9l\u00e9ment crucial pour la cr\u00e9ation de soci\u00e9t\u00e9s \u00e0 z\u00e9ro carbone gr\u00e2ce \u00e0 l'adoption g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9e de v\u00e9hicules \u00e9lectriques \u00e0 batterie - un effort soutenu par l'approvisionnement r\u00e9gulier de Coherent en substrats SiC et en \u00e9pi-wafers.<\/p>\n<p>L'objectif de Coherent de fournir \u00e0 ses clients des solutions SiC de qualit\u00e9 sup\u00e9rieure s'est traduit par le lancement d'une activit\u00e9 de fabrication d'\u00e9pi-wafers SiC de 200 mm. Les livraisons de substrats d'une \u00e9paisseur de 350 et 500 microns et d'\u00e9pi-wafers fabriqu\u00e9s \u00e0 l'aide de sa capacit\u00e9 de fabrication de SiC enti\u00e8rement int\u00e9gr\u00e9e verticalement ont d\u00e9j\u00e0 commenc\u00e9, avec des normes d'uniformit\u00e9 d'\u00e9paisseur et de dopage avanc\u00e9es qui d\u00e9finissent les normes de l'industrie pour les semi-conducteurs de puissance SiC de qualit\u00e9 sup\u00e9rieure.<\/p>\n<h2>Epi-Wafers<\/h2>\n<p>Les plaquettes \u00e9pitaxi\u00e9es constitu\u00e9es de carbure de silicium coh\u00e9rent sont fabriqu\u00e9es par photolithographie, implantation ionique et diffusion thermique. La tranche de poign\u00e9e et la tranche active sont reli\u00e9es par une couche d'oxyde pour \u00eatre utilis\u00e9es dans la fabrication de dispositifs semi-conducteurs, tandis que la tranche \u00e9pitaxiale elle-m\u00eame est d\u00e9coup\u00e9e en diff\u00e9rentes formes et tailles \u00e0 l'aide de proc\u00e9d\u00e9s de gravure chimique, de meulage, de polissage et de d\u00e9coupage en tranches.<\/p>\n<p>Les plaquettes \u00e9pitaxiales coh\u00e9rentes permettent une mise sur le march\u00e9 rapide, des co\u00fbts r\u00e9duits et des performances sup\u00e9rieures \u00e0 celles de la concurrence. Elles sont utilis\u00e9es pour fabriquer divers dispositifs semi-conducteurs tels que des amplificateurs de puissance RF, des MOSFET, des IGBT et des HEMT GaN-sur-SiC.<\/p>\n<p>Les plaquettes \u00e9pitaxi\u00e9es permettent aux fabricants de puces d'augmenter la surface utilisable d'environ 1,8 fois, ce qui contribue \u00e0 am\u00e9liorer la productivit\u00e9 et \u00e0 r\u00e9duire les co\u00fbts d'exploitation, tout en se d\u00e9veloppant sur des plaquettes plus grandes, conform\u00e9ment aux tendances de l'industrie qui se concentrent sur l'augmentation des rendements et de la rentabilit\u00e9. La demande de secteurs critiques tels que les v\u00e9hicules \u00e9lectriques, l'infrastructure \u00e9nerg\u00e9tique et les chargeurs de VE \u00e0 haute puissance n\u00e9cessite cette expansion vers des plaquettes plus grandes.<\/p>\n<p>La d\u00e9cision de Coherent d'augmenter sa production d'\u00e9pi-wafers SiC de 200 mm arrive \u00e0 un moment crucial. \u00c9tant donn\u00e9 que l'\u00e9lectronique de puissance mondiale bas\u00e9e sur le SiC devrait conna\u00eetre une expansion rapide en raison des initiatives d'att\u00e9nuation du changement climatique et de l'adoption croissante des v\u00e9hicules \u00e9lectriques, un approvisionnement fiable en substrats SiC et en \u00e9pi-wafers deviendra de plus en plus essentiel pour une expansion soutenue du march\u00e9.<\/p>\n<h2>Dispositifs<\/h2>\n<p>Les composants \u00e9lectroniques de puissance fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de SiC offrent des performances in\u00e9gal\u00e9es par rapport aux dispositifs fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de silicium ordinaire (Si). Leur champ \u00e9lectrique de rupture plus \u00e9lev\u00e9, leur bande interdite plus large et leur conductivit\u00e9 thermique sup\u00e9rieure permettent d'obtenir des dispositifs compacts et \u00e0 haut rendement avec une perte de puissance r\u00e9duite et une plus grande autonomie dans les v\u00e9hicules \u00e9lectriques (EV).<\/p>\n<p>Face \u00e0 l'augmentation de la demande de produits et de dispositifs SiC, de nombreux fabricants de ces mat\u00e9riaux et dispositifs ont annonc\u00e9 d'importants plans d'expansion. Wolfspeed a r\u00e9cemment d\u00e9clar\u00e9 avoir construit la plus grande usine de SiC au monde ; Infineon a r\u00e9cemment d\u00e9voil\u00e9 des plans pour une nouvelle usine qui produira des puces SiC sp\u00e9cialement con\u00e7ues pour l'utilisation dans l'automobile.<\/p>\n<p>Coherent a r\u00e9cemment fait la une des journaux pour avoir obtenu un investissement de $1 milliard de la part de Denso et de Mitsubishi Electric afin d'aider \u00e0 la production de substrats SiC et d'\u00e9pi-wafers. Dans le cadre de cette transaction, chaque entreprise japonaise recevra une participation minoritaire de 12,5% dans Coherent, ainsi que des fournitures \u00e0 long terme de substrats SiC de 6 et 8 pouces et de plaques \u00e9pi-wafers de Coherent.<\/p>\n<p>Coherent a commenc\u00e9 \u00e0 exp\u00e9dier des substrats et des plaquettes \u00e9pi jusqu'\u00e0 200 mm. Les lignes de traitement de ce diam\u00e8tre sup\u00e9rieur sont d\u00e9j\u00e0 en ligne et les outils ont commenc\u00e9 les processus de qualification, ce qui rend ces plaquettes plus performantes adapt\u00e9es \u00e0 la fabrication de MOSFET et d'IGBT en SiC pour l'\u00e9lectronique de puissance \u00e0 haute temp\u00e9rature, comme ceux que l'on trouve dans les chargeurs de v\u00e9hicules \u00e9lectriques, ainsi que d'amplificateurs de puissance en GaN-sur-SiC. En outre, ces substrats semi-isolants aident les fabricants \u00e0 acc\u00e9l\u00e9rer la mise sur le march\u00e9 tout en r\u00e9duisant les co\u00fbts en simplifiant la conception des dispositifs et en acc\u00e9l\u00e9rant l'int\u00e9gration dans les produits finaux.<\/p>\n<h2>Applications<\/h2>\n<p>Les semi-conducteurs en carbure de silicium peuvent r\u00e9sister \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es que les puces en silicium (SI), tout en offrant un rendement \u00e9nerg\u00e9tique nettement sup\u00e9rieur. Cela signifie qu'ils peuvent transmettre et convertir l'\u00e9nergie plus efficacement sans la perdre sous forme de chaleur, r\u00e9duisant ainsi les besoins de refroidissement pour l'\u00e9lectronique de puissance tout en cr\u00e9ant des dispositifs plus petits qui \u00e9conomisent de l'espace, du poids et des co\u00fbts.<\/p>\n<p>Cette augmentation de l'efficacit\u00e9 est rendue possible par les plaquettes de 200 mm. Leur taille plus importante offre aux fabricants de dispositifs une surface utilisable multipli\u00e9e par 1,8, ce qui permet de produire plus de dispositifs de puissance SiC, plus rapidement et plus efficacement, et de r\u00e9pondre ainsi \u00e0 la demande croissante d'\u00e9lectronique de puissance SiC de haute qualit\u00e9 dans des secteurs critiques tels que les v\u00e9hicules \u00e9lectriques, les infrastructures \u00e9nerg\u00e9tiques et les chargeurs de VE \u00e0 haute puissance.<\/p>\n<p>DENSO et Mitsubishi Electric ont investi un total combin\u00e9 de 1,4 milliard de dollars dans l'entreprise de semi-conducteurs SiC de Coherent, d\u00e9sormais connue sous le nom de Silicon Carbide LLC. Chaque soci\u00e9t\u00e9 a investi 1,4 milliard de dollars pour une participation minoritaire de 12,5 %. En outre, des accords de fourniture \u00e0 long terme ont \u00e9t\u00e9 conclus dans des conditions de concurrence normale pour r\u00e9pondre \u00e0 la demande de substrats de 150 mm et de plaquettes \u00e9pitaxiales de 200 mm.<\/p>\n<p>Sohail Khan, vice-pr\u00e9sident ex\u00e9cutif de la division Wide-Bandgap Electronics de Coherent, estime que le fait d'investir dans sa propre filiale permettra \u00e0 son entreprise de maximiser les enseignements tir\u00e9s d'une collaboration \u00e9troite avec les clients, depuis la conception des dispositifs ou des modules jusqu'au d\u00e9ploiement et \u00e0 la prestation de services. M. Khan est convaincu que cela garantira aux clients des produits et des services de qualit\u00e9 sup\u00e9rieure.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Coherent&#8217;s silicon carbide business has received an investment boost from DENSO and Mitsubishi Electric, enabling Pittsburgh-based Coherent to focus on substrate and epi-wafer level manufacturing for wide bandgap power device production. 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