پاور ڊوائيسز لاءِ SiC ايپيٽيڪسيل ويفر - 4H-SiC، N-قسم، گھٽ خرابي جي کثافت
تفصيلي ڊاگرام
تعارف
SiC Epitaxial Wafer جديد اعليٰ ڪارڪردگي وارن سيمي ڪنڊڪٽر ڊوائيسز جو مرڪز آهي، خاص طور تي جيڪي اعليٰ طاقت، اعليٰ فريڪوئنسي، ۽ اعليٰ درجه حرارت جي آپريشن لاءِ ٺهيل آهن. سلڪون ڪاربائيڊ Epitaxial Wafer جو مختصر، هڪ SiC Epitaxial Wafer هڪ اعليٰ معيار، پتلي SiC epitaxial پرت تي مشتمل آهي جيڪو هڪ بلڪ SiC سبسٽريٽ جي مٿان وڌيو ويندو آهي. SiC Epitaxial Wafer ٽيڪنالاجي جو استعمال برقي گاڏين، سمارٽ گرڊز، قابل تجديد توانائي سسٽم، ۽ ايرو اسپيس ۾ تيزي سان وڌي رهيو آهي ڇاڪاڻ ته روايتي سلڪون تي ٻڌل ويفرز جي مقابلي ۾ ان جي اعليٰ جسماني ۽ اليڪٽرانڪ خاصيتن جي ڪري.
سي سي ايپيٽيڪسيل ويفر جي ٺهڻ جا اصول
هڪ SiC ايپيٽيڪسيل ويفر ٺاهڻ لاءِ هڪ انتهائي ڪنٽرول ٿيل ڪيميائي وانپ ڊپوزيشن (CVD) عمل جي ضرورت آهي. ايپيٽيڪسيل پرت عام طور تي هڪ مونو ڪرسٽل لائن SiC سبسٽريٽ تي 1500 ° C کان وڌيڪ گرمي پد تي سائلين (SiH₄)، پروپين (C₃H₈)، ۽ هائيڊروجن (H₂) جهڙين گئسن کي استعمال ڪندي پوکي ويندي آهي. هي اعليٰ درجه حرارت ايپيٽيڪسيل واڌ بهترين ڪرسٽل لائن الائنمينٽ ۽ ايپيٽيڪسيل پرت ۽ سبسٽريٽ جي وچ ۾ گهٽ ۾ گهٽ نقص کي يقيني بڻائي ٿي.
عمل ۾ ڪيترائي اهم مرحلا شامل آهن:
-
سبسٽريٽ تيار ڪرڻ: بنيادي SiC ويفر کي صاف ڪيو ويو آهي ۽ ايٽمي همواريءَ تائين پالش ڪيو ويو آهي.
-
سي وي ڊي جي واڌ: هڪ اعليٰ پاڪائي واري ري ايڪٽر ۾، گئسون رد عمل ڪندي سبسٽريٽ تي هڪ سنگل-ڪرسٽل SiC پرت جمع ڪن ٿيون.
-
ڊوپنگ ڪنٽرول: اين-ٽائيپ يا پي-ٽائيپ ڊوپنگ ايپيٽيڪسي دوران متعارف ڪرائي ويندي آهي ته جيئن گهربل برقي خاصيتون حاصل ڪري سگهجن.
-
معائنو ۽ ميٽرولوجي: آپٽيڪل مائڪروسڪوپي، اي ايف ايم، ۽ ايڪس ري ڊفرڪشن کي پرت جي ٿولهه، ڊوپنگ ڪنسنٽريشن، ۽ خرابي جي کثافت جي تصديق ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي.
هر SiC ايپيٽيڪسيل ويفر کي احتياط سان مانيٽر ڪيو ويندو آهي ته جيئن ٿلهي جي هڪجهڙائي، مٿاڇري جي همواري، ۽ مزاحمت ۾ سخت برداشت کي برقرار رکيو وڃي. انهن پيرا ميٽرز کي ٺيڪ ڪرڻ جي صلاحيت هاءِ وولٽيج MOSFETs، Schottky diodes، ۽ ٻين پاور ڊوائيسز لاءِ ضروري آهي.
وضاحت
| پيرا ميٽر | وضاحت |
| درجا بندي | مواد سائنس، سنگل ڪرسٽل سبسٽريٽس |
| پولي ٽائپ | 4H |
| ڊوپنگ | ن قسم |
| قطر | 101 ملي ميٽر |
| قطر جي رواداري | ± 5٪ |
| ٿولهه | 0.35 ملي ميٽر |
| ٿولهه رواداري | ± 5٪ |
| پرائمري فليٽ جي ڊيگهه | 22 ملي ميٽر (± 10٪) |
| ٽي ٽي وي (ڪل ٿولهه ۾ تبديلي) | ≤10 µm |
| وارپ | ≤25 µm |
| ايف ڊبليو ايڇ ايم | ≤30 آرڪ سيڪنڊ |
| مٿاڇري ختم ڪرڻ | آر ڪيو ≤0.35 نانو ميٽر |
سي سي ايپيٽيڪسيل ويفر جون ايپليڪيشنون
SiC ايپيٽيڪسيل ويفر جون شيون ڪيترن ئي شعبن ۾ ناگزير آهن:
-
بجلي واريون گاڏيون (EVs): SiC ايپيٽيڪسيل ويفر تي ٻڌل ڊوائيسز پاور ٽرين جي ڪارڪردگي وڌائين ٿا ۽ وزن گھٽائين ٿا.
-
قابل تجديد توانائي: شمسي ۽ ونڊ پاور سسٽم لاءِ انورٽرز ۾ استعمال ٿيندو آهي.
-
صنعتي بجلي جو سامان: گهٽ نقصانن سان اعليٰ فريڪوئنسي، اعليٰ درجه حرارت سوئچنگ کي فعال ڪريو.
-
خلائي ۽ دفاع: مضبوط سيمي ڪنڊڪٽرز جي ضرورت واري سخت ماحول لاءِ مثالي.
-
5G بيس اسٽيشنون: SiC ايپيٽيڪسيل ويفر جزا آر ايف ايپليڪيشنن لاءِ اعليٰ طاقت جي کثافت جي حمايت ڪن ٿا.
سي آءِ سي ايپيٽيڪسيل ويفر سلڪون ويفرز جي مقابلي ۾ ڪمپيڪٽ ڊيزائن، تيز سوئچنگ، ۽ اعليٰ توانائي جي تبديلي جي ڪارڪردگي کي قابل بڻائي ٿو.
سي سي ايپيٽيڪسيل ويفر جا فائدا
SiC ايپيٽيڪسيل ويفر ٽيڪنالاجي اهم فائدا پيش ڪري ٿي:
-
هاءِ بريڪ ڊائون وولٽيج: سي ويفرز کان 10 ڀيرا وڌيڪ وولٽيج برداشت ڪري ٿو.
-
حرارتي چالکائي: SiC ايپيٽيڪسيل ويفر گرمي کي تيزيءَ سان ختم ڪري ٿو، ڊوائيسز کي ٿڌو ۽ وڌيڪ قابل اعتماد طريقي سان هلائڻ جي اجازت ڏئي ٿو.
-
تيز سوئچنگ اسپيڊ: گهٽ سوئچنگ نقصان وڌيڪ ڪارڪردگي ۽ ننڍي ڪرڻ کي فعال ڪن ٿا.
-
وسيع بينڊ گيپ: وڌيڪ وولٽيج ۽ گرمي پد تي استحڪام کي يقيني بڻائي ٿو.
-
مادي مضبوطي: SiC ڪيميائي طور تي غير فعال ۽ ميڪانياتي طور تي مضبوط آهي، گهربل ايپليڪيشنن لاءِ مثالي آهي.
اهي فائدا سي آءِ سي ايپيٽيڪسيل ويفر کي ايندڙ نسل جي سيمي ڪنڊڪٽرز لاءِ پسند جو مواد بڻائين ٿا.
سوال: SiC Epitaxial Wafer
سوال 1: هڪ SiC ويفر ۽ هڪ SiC ايپيٽيڪسيل ويفر ۾ ڇا فرق آهي؟
هڪ SiC ويفر بلڪ سبسٽريٽ ڏانهن اشارو ڪري ٿو، جڏهن ته هڪ SiC ايپيٽيڪسيل ويفر ۾ هڪ خاص طور تي وڌيل ڊوپڊ پرت شامل آهي جيڪا ڊوائيس جي ٺاھڻ ۾ استعمال ٿيندي آهي.
سوال 2: SiC ايپيٽيڪسيل ويفر پرتن لاءِ ڪهڙيون ٿولههون موجود آهن؟
ايپيٽيڪسيل پرتون عام طور تي ڪجهه مائڪرو ميٽرن کان 100 μm کان وڌيڪ هونديون آهن، ايپليڪيشن جي گهرجن تي منحصر آهي.
سوال 3: ڇا SiC ايپيٽيڪسيل ويفر تيز گرمي پد واري ماحول لاءِ مناسب آهي؟
ها، SiC ايپيٽيڪسيل ويفر 600 °C کان مٿي جي حالتن ۾ ڪم ڪري سگهي ٿو، سلڪون کان گهڻو بهتر ڪارڪردگي ڏيکاري ٿو.
سوال 4: SiC ايپيٽيڪسيل ويفر ۾ خرابي جي کثافت ڇو اهم آهي؟
گھٽ خرابي جي کثافت ڊوائيس جي ڪارڪردگي ۽ پيداوار کي بهتر بڻائي ٿي، خاص طور تي هاءِ وولٽيج ايپليڪيشنن لاءِ.
سوال 5: ڇا اين-ٽائيپ ۽ پي-ٽائيپ سي سي ايپيٽيڪسيل ويفر ٻئي موجود آهن؟
ها، ٻئي قسم ايپيٽيڪسيل عمل دوران صحيح ڊوپنٽ گيس ڪنٽرول استعمال ڪندي پيدا ڪيا ويندا آهن.
سوال 6: SiC ايپيٽيڪسيل ويفر لاءِ ڪهڙا ويفر سائيز معياري آهن؟
معياري قطر ۾ 2 انچ، 4 انچ، 6 انچ، ۽ وڌندڙ 8 انچ شامل آهن وڏي مقدار جي پيداوار لاءِ.
سوال 7: SiC ايپيٽيڪسيل ويفر قيمت ۽ ڪارڪردگي تي ڪيئن اثر انداز ٿئي ٿو؟
جڏهن ته شروعات ۾ سلڪون کان وڌيڪ مهانگو آهي، SiC ايپيٽيڪسيل ويفر سسٽم جي سائيز ۽ بجلي جي نقصان کي گھٽائي ٿو، ڊگهي مدت ۾ ڪل قيمت جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي ٿو.
