Visão Geral do Produto de Bolachas de SiC Semi-Isolantes

Bolachas de SiC Semi-Isolantes de Alta Pureza são projetadas para eletrônica de potência de próxima geração, dispositivos de RF/micro-ondas e optoeletrônica. Nossas bolachas são fabricadas a partir de monocristais 4H- ou 6H-SiC usando um processo otimizado de crescimento por transporte de vapor físico (PVT) combinado com recozimento de compensação de nível profundo. O resultado é uma bolacha com:

• Resistividade Ultra-Alta: ≥1×10¹² Ω·cm, para suprimir correntes de fuga em dispositivos de comutação de alta tensão

• Bandgap Amplo (~3,2 eV): Mantém desempenho elétrico superior em condições de alta temperatura, alto campo e alta radiação

• Condutividade Térmica Excepcional: >4,9 W/cm·K, para remoção rápida de calor em módulos de alta potência

• Resistência Mecânica Excepcional: Dureza Mohs de 9,0 (segunda apenas ao diamante), baixa expansão térmica e excelente estabilidade química

• Superfície Atomisticamente Lisa: Ra < 0,4 nm com densidade de defeitos < 1/cm², ideal para epitaxia MOCVD/HVPE e micro-nano fabricação

Tamanhos Disponíveis: 50, 75, 100, 150, 200 mm (2″–8″) padrão; diâmetros personalizados de até 250 mm sob demanda.
Faixa de Espessura: 200–1 000 μm com tolerância de ±5 μm.

Princípios de Fabricação e Fluxo do Processo de Bolachas de SiC Semi-Isolantes

Preparação de Pó de SiC de Alta Pureza

• Material de partida: pó de SiC de grau 6N purificado por sublimação a vácuo em vários estágios e tratamento térmico para reduzir contaminantes metálicos (Fe, Cr, Ni < 10 ppb) e eliminar inclusões policristalinas.

Crescimento de Monocristal PVT Modificado

• Ambiente: 10⁻³–10⁻² Torr quase vácuo

• Temperatura: Cadinho de grafite aquecido a ~2 500 °C; gradiente térmico controlado ΔT ≈ 10–20 °C/cm

• Fluxo de Gás e Design do Cadinho: Separadores de grafite porosos e geometria de cadinho sob medida garantem distribuição uniforme do vapor e inibem a nucleação indesejada

• Alimentação e Rotação Dinâmicas: Reposição periódica de pó de SiC e rotação da haste de cristal produzem baixas densidades de deslocamento (< 3 000 cm⁻²) e orientação consistente 4H/6H

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Recozimento de Compensação de Nível Profundo

• Recozimento com Hidrogênio: 600–1 400 °C em atmosfera de H₂ por várias horas para ativar armadilhas de nível profundo e compensar portadores intrínsecos

• Co-dopagem N/Al (Opcional): Incorporação precisa de dopantes Al (aceitador) e N (doador) durante o crescimento ou CVD pós-crescimento para criar pares doador-aceitador estáveis, impulsionando os picos de resistividade

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Corte de Precisão e Lapidação Multi-Estágio

• Serragem com Fio de Diamante: Corta bolachas para espessuras de 200–1 000 μm com camada de dano mínima; tolerância de espessura ±5 μm

• Lapidação de Grossa a Fina: Uso sequencial de abrasivos de diamante para remover danos de serragem e preparar para polimento

Polimento Químico-Mecânico (CMP)

• Meios de Polimento: Suspensão de nano-óxido (SiO₂ ou CeO₂) em uma suspensão alcalina suave

• Controle do Processo: Parâmetros de polimento de baixa tensão fornecem rugosidade RMS de 0,2–0,4 nm e eliminam micro-arranhões

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Limpeza Final e Embalagem Classe-100

• Limpeza Ultrassônica Multi-Etapas: Solvente orgânico → tratamentos ácido/base → enxágue com água deionizada, tudo realizado em uma sala limpa Classe-100

• Secagem e Vedação: Secagem com purga de nitrogênio, selado em sacos protetores preenchidos com nitrogênio e alojado em caixas externas antiestáticas e amortecedoras de vibração

Especificação de Bolachas de SiC Semi-Isolantes

Principais Áreas de Aplicação de Bolachas de SiC Semi-Isolantes

• Eletrônica de Alta Potência

  • MOSFETs de SiC, diodos Schottky, inversores de alta tensão e módulos de energia EV de carregamento rápido aproveitam a baixa resistência de condução e o alto campo de ruptura do SiC.

• Sistemas de RF e Micro-ondas

  • Amplificadores de potência de estação base 5G/6G, módulos de radar de ondas milimétricas e front-ends de comunicação por satélite exigem o desempenho de alta frequência e a resistência à radiação do SiC.

• Optoeletrônica e Fótons

  • LEDs UV, diodos laser azuis e fotodetectores de banda larga se beneficiam de um substrato atomisticamente liso e livre de defeitos para epitaxia uniforme.

• Detecção em Ambientes Extremos

  • Sensores de pressão/temperatura de alta temperatura, elementos de monitoramento de turbinas a gás e detectores de grau nuclear exploram a estabilidade do SiC acima de 600 °C e sob alto fluxo de radiação.

• Aeroespacial e Defesa

  • Eletrônica de potência de satélites, radares embarcados em mísseis e sistemas aviônicos exigem a robustez do SiC em vácuo, ciclagem de temperatura e ambientes de alta G.

• Pesquisa Avançada e Soluções Personalizadas

  • Substratos de isolamento de computação quântica, ótica de microcavidade e formatos de janela sob medida (esféricos, ranhura em V, poligonais) para P&D de ponta.

Perguntas Frequentes (FAQ) de Bolachas de SiC Semi-Isolantes

1. Por que escolher SiC semi-isolante em vez de SiC condutivo?
   O SiC semi-isolante exibe resistividade ultra-alta por meio de compensação de nível profundo, reduzindo muito as correntes de fuga em dispositivos de alta tensão e alta frequência, enquanto o SiC condutivo é adequado para aplicações de canal MOSFET de menor tensão ou potência.

2. Essas bolachas podem ir diretamente para o crescimento epitaxial?
   Sim. Oferecemos bolachas semi-isolantes “prontas para epi” otimizadas para MOCVD, HVPE ou MBE, completas com tratamento de superfície e controle de defeitos para garantir excelente qualidade da camada epitaxial.

3. Como a limpeza da bolacha é garantida?
   Um processo de sala limpa Classe-100, limpeza ultrassônica e química multi-etapas, além de embalagem selada com nitrogênio, garantem virtualmente zero partículas, resíduos orgânicos ou micro-arranhões.

4. Qual é o prazo de entrega típico e a ordem mínima?
   Amostras (até 5 peças) são enviadas em 7 a 10 dias úteis. Pedidos de produção (MOQ = 5 bolachas) são entregues em 4 a 6 semanas, dependendo do tamanho e dos recursos personalizados.

5. Você oferece formatos ou substratos personalizados?
   Sim. Além das bolachas circulares padrão, fabricamos janelas planas, peças com ranhura em V, lentes esféricas e outras geometrias sob medida.

Sobre Nós

A ZMSH é especializada em desenvolvimento de alta tecnologia, produção e vendas de vidro óptico especial e novos materiais cristalinos. Nossos produtos atendem eletrônicos ópticos, eletrônicos de consumo e militares. Oferecemos componentes ópticos de safira, capas de lentes de telefones celulares, cerâmicas, LT, carboneto de silício SIC, quartzo e bolachas de cristal semicondutor. Com expertise qualificada e equipamentos de ponta, nos destacamos no processamento de produtos não padronizados, com o objetivo de ser uma empresa de alta tecnologia em materiais optoeletrônicos líder.