Visão Geral do Produto de wafers epitaxiais 4H-SiC

O rápido desenvolvimento de veículos elétricos, redes inteligentes, energia renovável e sistemas industriais de alta potência está impulsionando a demanda por dispositivos semicondutores que possam lidar com tensões mais altas, maiores densidades de potência e maior eficiência. Entre os semicondutores de banda larga, o carbeto de silício (SiC) surgiu como o material de escolha devido à sua ampla banda proibida, alta condutividade térmica e força de campo elétrico crítico superior.

Nossos wafers epitaxiais 4H-SiC são projetados especificamente para aplicações MOSFET de ultra-alta tensão. Com espessura de camada epitaxial variando de 100 μm a 500 μm, esses wafers fornecem as longas regiões de deriva necessárias para dispositivos de potência de classe kV. Disponíveis nas especificações padrão de 100 μm, 200 μm e 300 μm, e construídos em substratos de 6 polegadas (150 mm), eles combinam escalabilidade com excelente qualidade de material, tornando-os uma base ideal para a eletrônica de potência de próxima geração.

Espessura da Camada Epitaxial de wafers epitaxiais 4H-SiC

A camada epitaxial é um fator crítico na determinação do desempenho dos dispositivos MOSFET, particularmente sua tensão de ruptura e compromisso de resistência em condução.

• Camadas de 100–200 μm são adequadas para MOSFETs de média a alta tensão, equilibrando a eficiência de condução e a capacidade de bloqueio.

• Camadas de 200–500 μm permitem dispositivos de ultra-alta tensão (10 kV e acima), fornecendo regiões de deriva estendidas que sustentam campos de ruptura mais altos.

• Em toda a faixa de espessura, a uniformidade é cuidadosamente controlada dentro de ±2%, garantindo consistência de wafer para wafer e de lote para lote.

Essa flexibilidade permite que os projetistas de dispositivos selecionem a espessura mais apropriada para sua classe de tensão alvo, mantendo a reprodutibilidade na produção em massa.

Processo de Fabricação de wafers epitaxiais 4H-SiC

Nossos wafers são produzidos usando tecnologia de ponta de crescimento epitaxial por Deposição Química de Vapor (CVD). Este processo permite o controle preciso da espessura da camada, concentração de dopagem e qualidade cristalina, mesmo em grandes espessuras.

• Epitaxia CVD
  Gases de alta pureza e condições de crescimento otimizadas garantem excelente morfologia da superfície e baixa densidade de defeitos.

• Controle de Camada Espessa
  Receitas de processo proprietárias permitem espessura epitaxial de até 500 μm com dopagem uniforme e superfícies lisas, suportando projetos MOSFET de ultra-alta tensão.

• Uniformidade de Dopagem
  A concentração pode ser personalizada na faixa de 1×10¹⁴ – 1×10¹⁶ cm⁻³, com uniformidade melhor que ±5%. Isso garante desempenho elétrico consistente em todo o wafer.

• Preparação da Superfície
  Os wafers passam por Polimento Químico-Mecânico (CMP) e inspeção rigorosa de defeitos. As superfícies polidas são compatíveis com processos avançados de dispositivos, como oxidação de porta, fotolitografia e metalização.

Principais Vantagens de wafers epitaxiais 4H-SiC

1. Capacidade de Ultra-Alta Tensão

   • Camadas epitaxiais espessas (100–500 μm) permitem que os MOSFETs atinjam tensões de ruptura de classe kV.

2. Qualidade de Cristal Excepcional

   • Baixa densidade de deslocamentos e defeitos do plano basal (BPDs, TSDs), minimizando as correntes de fuga e garantindo a confiabilidade do dispositivo.

3. Substratos de Grande Diâmetro

   • Wafers de 6 polegadas suportam fabricação de alto volume, reduzem o custo por dispositivo e melhoram a compatibilidade do processo com as linhas de semicondutores existentes.

4. Propriedades Térmicas Superiores

   • As características de alta condutividade térmica e ampla banda proibida do 4H-SiC garantem que os dispositivos operem com eficiência em condições de alta potência e temperatura.

5. Parâmetros Personalizáveis

   • Espessura, concentração de dopagem, orientação do wafer e acabamento da superfície podem ser adaptados aos requisitos específicos de projeto do MOSFET.

Especificações Típicas de wafers epitaxiais 4H-SiC

Áreas de Aplicação de wafers epitaxiais 4H-SiC

Nossos wafers epitaxiais 4H-SiC são projetados para dispositivos MOSFET em aplicações de ultra-alta tensão, incluindo:

• Inversores de tração de veículos elétricos e módulos de carregamento de alta tensão

• Sistemas de transmissão e distribuição de rede inteligente

• Inversores de energia renovável (solar, eólica, armazenamento de energia)

• Fontes de alimentação industriais de alta potência e sistemas de comutação

FAQ – Wafers Epitaxiais 4H-SiC para MOSFETs de Ultra-Alta Tensão

P1: Qual é o tipo de condutividade de seus wafers epitaxiais SiC?
A1: Nossos wafers são do tipo N, dopados com nitrogênio, que é a escolha padrão para MOSFETs e outras aplicações de dispositivos de potência.

P2: Quais espessuras estão disponíveis para a camada epitaxial?
A2: Fornecemos espessura epitaxial de 100–500 μm, com ofertas padrão em 100 μm, 200 μm e 300 μm. Espessuras personalizadas também podem ser produzidas mediante solicitação.

P3: Qual é a orientação do cristal e o ângulo fora de eixo?
A3: Os wafers são orientados na face (0001) Si, com um ângulo fora de eixo de 4° ± 0,5°, tipicamente em direção à direção [11-20].