Kiselkarbid \u00e4r ett anpassningsbart halvledarmaterial som kan dopas med kv\u00e4ve, bor och aluminium f\u00f6r att bilda olika halvledarkomponenter som anv\u00e4nds i en rad olika applikationer.<\/p>\n
Kiselkarbidsubstrat kan massproduceras med hj\u00e4lp av PVT-teknik, vilket g\u00f6r massproduktionen mer kostnadseffektiv \u00e4n safirsubstrat. Ledande tillverkare som Wolfspeed och Infineon har redan etablerat 8-tums produktionslinjer.<\/p>\n
Substrat och wafers av kiselkarbid (SiC) \u00e4r specialiserade halvledarmaterial som anv\u00e4nds vid produktion av kraftelektronik, s\u00e4rskilt applikationer som kr\u00e4ver h\u00f6ga sp\u00e4nnings- och temperaturniv\u00e5er. SiC har \u00f6verl\u00e4gsen h\u00e5rdhet j\u00e4mf\u00f6rt med mer vanligt f\u00f6rekommande material som kisel; eftersom det kan motst\u00e5 h\u00f6gre elektriska f\u00e4lt \u00e4n sin motsvarighet, m\u00f6jligg\u00f6r SiC idealisk anv\u00e4ndning under sv\u00e5ra f\u00f6rh\u00e5llanden samt \u00f6kad energieffektivitet.<\/p>\n
Tillverkning av kiselkarbidsubstrat kan vara en komplicerad process med m\u00e5nga variabler som m\u00e5ste hanteras noggrant. Den b\u00f6rjar med r\u00e5material tillverkat av kiseldioxid, som sedan m\u00e5ste malas till fint pulver innan det blandas med vatten f\u00f6r att bilda enkristallin kiselkarbid och sublimeras under extrema temperaturer f\u00f6r att producera enkristallina kiselkarbidkristaller. N\u00e4r de v\u00e4l har producerats m\u00e5ste de poleras noggrant f\u00f6r att uppfylla kriterierna f\u00f6r epitaxial tillv\u00e4xt och vara fria fr\u00e5n sprickor, repor eller andra oj\u00e4mnheter som kan f\u00f6rs\u00e4mra kvaliteten p\u00e5 de epitaxiala skikten.<\/p>\n
Kiselkarbidsubstrat kr\u00e4ver mycket exakt bearbetning f\u00f6r att ge resultat av h\u00f6g kvalitet, och ytkvaliteten spelar en avg\u00f6rande roll f\u00f6r den efterf\u00f6ljande epitaxiella tillv\u00e4xten, enhetens prestanda och tillverkningskostnaderna. Sk\u00f6ra substrat kan spricka under p\u00e5frestningar vid tillverkningen, vilket leder till skador som ytterligare h\u00f6jer produktionskostnaderna. En kiselkarbidskivas h\u00e5rdhet kan m\u00e4tas med hj\u00e4lp av Brinells h\u00e5rdhetstest, d\u00e4r en belastning l\u00e4ggs p\u00e5 och den resulterande runda avtrycksdiametern m\u00e4ts.<\/p>\n
Kiselkarbid (SiC) \u00e4r en innovativ halvledarf\u00f6rening som best\u00e5r av kisel och kol. SiC-wafers har \u00f6verl\u00e4gsna egenskaper j\u00e4mf\u00f6rt med traditionella kiselhalvledare, vilket har gjort dem till pionj\u00e4rer inom avancerad teknik, s\u00e4rskilt inom kraftelektronik. Med st\u00f6rre elektrisk f\u00e4ltstyrka vid genombrott och tre g\u00e5nger st\u00f6rre bandgap \u00e4n sina motsvarigheter i kisel kan SiC snart revolutionera ett antal industrier \u00f6ver hela v\u00e4rlden.<\/p>\n
SiC-substraten klarar h\u00f6ga temperaturer, vilket g\u00f6r dem l\u00e4mpliga f\u00f6r h\u00f6ghastighets- och h\u00f6gsp\u00e4nningsapplikationer. Dessutom har dessa substrat en l\u00e5g v\u00e4rmeutvidgningskoefficient, vilket g\u00f6r att tillverkarna kan f\u00e5 plats med fler transistorer p\u00e5 ett chip utan att \u00e4ndra form eller storlek n\u00e4r temperaturen varierar.<\/p>\n
Tillverkarna producerar vanligtvis kubisk SiC med hj\u00e4lp av antingen kemisk \u00e5ngdeposition eller Acheson-processen. Kemisk \u00e5ngdeposition inneb\u00e4r att en speciell blandning av gaser placeras i ett f\u00f6rseglat h\u00e5lrum med h\u00f6g temperatur f\u00f6r att initiera kristalltillv\u00e4xt; Acheson anv\u00e4nder en liknande inst\u00e4llning men anv\u00e4nder ist\u00e4llet elektronstr\u00e5leteknik - effektivare men dock mer komplicerat! B\u00e5da metoderna kr\u00e4ver stora m\u00e4ngder energi, utrustning och kunskap f\u00f6r att lyckas.<\/p>\n
Efter att ha producerat en stor kristall sk\u00e4rs den till enskilda wafers f\u00f6r att anv\u00e4ndas vid tillverkning av halvledarchips med antingen n-typ- eller p-typstruktur med antingen kisel- eller galliumnitridsubstrat.<\/p>\n
Kiselkarbidsubstrat har l\u00e5ga v\u00e4rmeutvidgningskoefficienter, vilket inneb\u00e4r att deras expansion eller kontraktion inte n\u00e4mnv\u00e4rt f\u00f6r\u00e4ndrar underliggande enheter eller chip. Detta g\u00f6r dem l\u00e4mpliga f\u00f6r applikationer d\u00e4r h\u00f6gsp\u00e4nningsenheter skulle orsaka skada, t.ex. s\u00e5dana som arbetar med mycket h\u00f6ga sp\u00e4nningsniv\u00e5er, som annars skulle kunna generera tillr\u00e4ckligt med v\u00e4rme f\u00f6r att orsaka irreparabelt fel p\u00e5 dem.<\/p>\n
Kiselkarbidens l\u00e5ga v\u00e4rmeutvidgning g\u00f6r den ocks\u00e5 till ett attraktivt substrat f\u00f6r astronomiska teleskop som kr\u00e4ver stabila optiska ytor f\u00f6r maximal prestanda. Dessutom g\u00f6r dess styvhet, h\u00e5rdhet och v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga det till en l\u00e4mplig ers\u00e4ttning f\u00f6r traditionella glasmaterial som magnesiumfluorid. Att tillverka polykristallina SiC-skivor med diametrar p\u00e5 upp till 3,5 meter har dessutom visat sig vara revolutionerande f\u00f6r stora observatorier som Herschel och Gaia, som redan anv\u00e4nder SiC-speglar i sina teleskopsystem.<\/p>\n
SiC \u00e4r ett s\u00e4llsynt grund\u00e4mne som framst\u00e4lls p\u00e5 konstgjord v\u00e4g genom att pulver sublimeras under h\u00f6ga temperaturer och vakuum och sedan f\u00e5r komponenterna v\u00e4xa ovanp\u00e5 en kristallyta. Tyv\u00e4rr \u00e4r denna komplexa process mycket sv\u00e5r att kontrollera med h\u00f6ga felfrekvenser som \u00e4ventyrar waferkvaliteten; endast ett f\u00e5tal utvalda f\u00f6retag i v\u00e4rlden har denna kapacitet (kinesiska SICC ligger i framkant med sitt 12-tums substrat och andra tillverkare som Semisic, Synlight Crystal och TankeBlue arbetar mot liknande m\u00e5l).<\/p>\n
Kiselkarbid \u00e4r ett utm\u00e4rkt val f\u00f6r applikationer som kr\u00e4ver h\u00f6g sp\u00e4nningskapacitet, tack vare sin \u00f6verl\u00e4gsna styrka. Materialet t\u00e5l h\u00f6gre elektriska f\u00e4lt utan att spricka, samtidigt som det v\u00e4xlar n\u00e4stan tio g\u00e5nger snabbare \u00e4n kisel, vilket g\u00f6r enheterna mindre och mer energieffektiva.<\/p>\n
SiC, en f\u00f6rkortning f\u00f6r kiselkarbid, \u00e4r en halvledarf\u00f6rening som best\u00e5r av kisel och kol som h\u00e5lls samman av starka tetraedriska bindningar. Den kan dopas med kv\u00e4ve eller fosfor f\u00f6r att bilda en halvledare av n-typ, medan beryllium, bor, aluminium eller gallium kan tills\u00e4ttas f\u00f6r dopning f\u00f6r att producera halvledare av p-typ. Kiselkarbid f\u00f6rekommer naturligt i sm\u00e5 m\u00e4ngder i moissanitmineral, men all kommersiellt tillg\u00e4nglig kiselkarbid tillverkas syntetiskt med hj\u00e4lp av sintringsprocessen, precis som den som anv\u00e4nds f\u00f6r att tillverka volframkarbid som anv\u00e4nds f\u00f6r att tillverka slipskivor eller keramiska plattor som finns inuti skotts\u00e4kra v\u00e4star.<\/p>\n
Nuvarande tillverkare skapar kubiska SiC-wafers genom antingen PVT (pressure-vapor transport) eller kemisk f\u00f6r\u00e5ngningsdeposition, d\u00e4r den senare metoden inneb\u00e4r att gaser blandas i en vakuummilj\u00f6 innan de deponeras p\u00e5 substrat d\u00e4r de genomg\u00e5r f\u00f6r\u00e5ngning och kristallisering - detta kr\u00e4ver noggrann temperaturreglering f\u00f6r att undvika sprickbildning i spr\u00f6tt material; Wolfspeed \u00e4ger alla aspekter av enkristalltillv\u00e4xt inklusive skivning och wafering f\u00f6r kvalitetss\u00e4kring av sina produkter.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is an adaptable semiconductor material, capable of being doped with nitrogen, boron and aluminum to form various semiconductor devices used across a range of applications. Silicon carbide substrate can be mass produced using PVT technology, making its mass production more cost effective than sapphire substrate. Leading manufacturers such as Wolfspeed and Infineon have… L\u00e4s mer \"Substrat och wafers av kiselkarbid<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-390","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/390","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=390"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/390\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":391,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/390\/revisions\/391"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=390"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=390"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=390"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}