企业商机
碳化硅衬底基本参数
  • 产地
  • 苏州
  • 品牌
  • 豪迈瑞
  • 型号
  • 4
  • 是否定制
碳化硅衬底企业商机

碳化硅半导体是新一代宽禁带半导体,它具有热导率高(比硅高3倍)、与GaN晶格失配小(4%)等优势,非常适合用作新一代发光二极管(LED)衬底材料、大功率电力电子材料。

碳化硅半导体制备技术正不断取得进步,已经可以生长厚度为200μm的外延层,在此基础上研发出了反向阻塞电压高达8kV的SiC功率器件,如耗尽型功率MOSFET、结型场效应晶体管(JFET)、PIN二极管、IGBT以及GTO等。单管高达10kV的超高压功率器件已研发成功预计可在航空、航天、**、工业、电网等各个领域得到***的应用,我国正在实施“节能减排”的国家发展政策,碳化硅半导体无疑会对此起到巨大的推动用。 为了制造碳化硅半导体器件,需要在晶片表面生长1层或数层碳化硅薄膜,这些薄膜具有不同的n、p导电类型。江苏n型碳化硅衬底

碳化硅衬底成本下降趋势可期。在碳化硅器件成本结构中,衬底成本约占50%。碳化硅衬底较低的供应量和较高的价格一直是制约碳化硅基器件大规模应用的主要因素之一,碳化硅衬底需要在2500度高温设备下进行生产,而硅晶只需1500度;碳化硅晶圆约需要7至10天,而硅晶棒只需要2天半;目前碳化硅晶圆主要是4英寸与6英寸,而用于功率器件的硅晶圆以8英寸为主,这意味着碳化硅单晶片所产芯片数量较少、碳化硅芯片制造成本较高,目前碳化硅功率器件的价格仍数倍于硅基器件,下游应用领域仍需平衡碳化硅器件的高价格与碳化硅器件优越性能带来的综合成本下降间的关系。江苏进口6寸导电碳化硅衬底碳化硅作衬底的LED器件亮度更高、能耗更低、寿命更长、单位芯片面积更小。

国内通过自行研制、或引进生产设备涉足SiC晶体生产的研究机构与企业越来越多,许多企业引进外延设备进行商业化生产,形成初始规模的SiC产业链。        虽然目前SiC器件的研究已经取得了瞩目的成果,但是SiC材料还没有发挥其比较大性能。近几年,利用PVT法和CVD法,采用缓冲层、台阶控制外延及位置竞争等技术生长SiC薄膜质量已经取得了惊人的进步,且实现了可控掺杂。但晶体中仍含有大量的微管、位错和层错等缺点,严重限制了SiC芯片成品率及大电流需求。SiC电力电子器件要想应用于牵**域,单个芯片面积必须要在1.2cm2以上,以保证100A以上的通流能力,降低多芯片并联产生的寄生参数。因此,SiC材料必须解决上述缺点问题,SiC器件才有可能在牵**域批量应用。

现在,SiC材料正在大举进入功率半导体领域。一些**的半导体器件厂商,如罗姆(ROHM)株式会社、英飞凌科技公司、Cree、飞兆国际电子有限公司等都在开发自己的SiC功率器件。英飞凌科技公司在今年推出了第5代SiC肖特基势垒二极管,它结合了第3代产品的低容性电荷(Qc)特性与第2代产品中的低正向电压(Vf)特性,使PFC电路达到**高效率水平,击穿电压则达到了650V。飞兆半导体发布了SiCBJT,实现了1200V的耐压,传导和开关损耗相对于传统的Si器件降低了30%~50%,从而能够在相同尺寸的系统中实现高达40%的输出功率提升。ROHM公司则推出了1200V的第2代SiC制MOSFET产品,实现了SiC-SBD与SiC-MOSFET的一体化封装,与Si-IGBT相比,工作损耗降低了70%,并可达到50kHz以上的开关频率。值得一提的是,IGBT的驱动比较复杂,如果使用SiC基的MOSFET,则能使系统开发的难度大为降低。SiC的市场颇为看好,根据预测,到2022年,市场规模将达到40亿美元,年平均复合增长率可达到45%与Si相比,SiC的禁带宽度为其2-3倍,同时具有其4.4倍的热导率,8倍的临界击穿电场。

因此,对于牵引逆变器,从IGBT转移到SiCMOSFET是有意义的。但这并不是那么简单,因为成本在等式中起着重要作用。然而,特斯拉已经采取了冒险行动。该公司在其型号3中使用了意法半导体公司的SiCMOSFET,并补充说特斯拉也在使用其他供应商。其他汽车制造商也在探索这项技术,尽管出于成本考虑,大多数原始设备制造商并未加入这一行列。不过,有几种方法可以实现从IGBT到SiCMOSFET的切换。根据Rohm的说法,有两种选择:•将IGBT保留在系统中,但将硅二极管更换为SiC二极管。•用SiC基MOSFET和二极管替换硅基IGBT和二极管。碳化硅(指半绝缘型)是射频微波器件的理想衬底材料。郑州碳化硅衬底进口6寸sic

碳化硅(SiC)由于其独特的物理及电子特性,在一些应用上成为比较好的半 导体材料。江苏n型碳化硅衬底

由于电动汽车(EV)和其他系统的快速增长,对碳化硅(SiC)衬底和功率半导体的需求正在激增。由于需求量大,市场上SiC基板、晶圆和SiC基器件供应紧张,促使一些供应商在晶圆尺寸转换过程中增加晶圆厂产能。一些SiC器件制造商正在晶圆厂从4英寸晶圆过渡到6英寸晶圆。SiC(碳化硅功率器件)是一种基于硅和碳的化合物半导体材料。在生产流程中,专门的碳化硅衬底和晶圆被开发,然后在晶圆厂中进行加工,从而形成基于碳化硅的功率半导体。许多基于SiC的电源半成品和竞争对手的技术都是晶体管,可以在高压下切换设备中的电流。它们被用于电力电子领域,在电力电子领域中,设备转换和控制系统中的电力。江苏n型碳化硅衬底

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