Ano ang mga Hamon sa Paggawa ng SiC Substrates?

Habang umuulit at nag-upgrade ang teknolohiya ng semiconductor patungo sa mas matataas na frequency, mas mataas na temperatura, mas mataas na kapangyarihan, at mas mababang pagkalugi, namumukod-tangi ang silicon carbide bilang ang nangungunang third-generation na materyal na semiconductor, na unti-unting pinapalitan ang mga conventional silicon substrates. Nag-aalok ang mga silicone carbide substrates ng natatanging mga pakinabang, tulad ng mas malawak na bandgap, mas mataas na thermal conductivity, superior critical electric field strength, at mas mataas na electron mobility, na nagiging perpektong opsyon para sa mga high-performance, high-power, at high-frequency na device sa mga cutting-edge field gaya ng NEVs, 5G communications, photovoltaic inverters, at aerospace.

Mga hamon sa paggawa ng mga de-kalidad na mga substrate ng silikon karbida

Ang pagmamanupaktura at pagpoproseso ng mga de-kalidad na silicon carbide substrates ay may kasamang napakataas na teknikal na hadlang. Maraming hamon ang nagpapatuloy sa buong proseso, mula sa paghahanda ng hilaw na materyal hanggang sa paggawa ng tapos na produkto, na naging mahalagang salik na naghihigpit sa malakihang aplikasyon nito at pag-upgrade sa industriya.

1. Mga Hamon sa Raw Material Synthesis

Ang mga pangunahing hilaw na materyales para sa paglago ng solong kristal ng silicon carbide ay carbon powder at silicon powder. Ang mga ito ay madaling kapitan ng kontaminasyon ng mga dumi sa kapaligiran sa panahon ng kanilang synthesis, at mahirap alisin ang mga dumi na ito. Ang mga impurities na ito ay negatibong nakakaapekto sa downstream na kalidad ng kristal ng SiC. Bukod pa rito, ang hindi kumpletong reaksyon sa pagitan ng silicon powder at carbon powder ay madaling magdulot ng kawalan ng balanse sa ratio ng Si/C, na nakompromiso ang katatagan ng istrukturang kristal. Ang tumpak na regulasyon ng kristal na anyo at laki ng butil sa synthesized na SiC powder ay nangangailangan ng mahigpit na pagpoproseso ng post-synthesis, kaya tinataas ang teknikal na hadlang ng paghahanda ng feedstock.

2. Mga Hamon sa Paglago ng Crystal

Ang paglaki ng silicon carbide crystal ay nangangailangan ng mga temperatura na higit sa 2300 ℃, na naglalagay ng mahigpit na pangangailangan sa mataas na temperatura na paglaban at katumpakan ng thermal control ng mga kagamitang semiconductor. Iba sa monocrystalline silicon, ang silicon carbide ay nagpapakita ng napakabagal na rate ng paglago. Halimbawa, gamit ang PVT method, 2 hanggang 6 na sentimetro lamang ng silicon carbide crystal ang maaaring palaguin sa loob ng pitong araw. Nagreresulta ito sa mababang kahusayan sa produksyon para sa mga substrate ng silicon carbide, na lubhang nililimitahan ang kabuuang kapasidad ng pagmamanupaktura.  Higit pa rito, ang silicon carbide ay may higit sa 200 mga uri ng istrukturang kristal, kung saan kakaunti lamang ang mga uri ng istraktura tulad ng 4H-SiC ang magagamit. Samakatuwid, ang mahigpit na kontrol sa mga parameter ay mahalaga upang maiwasan ang polymorphic inclusions at matiyak ang kalidad ng produkto.

3. Mga Hamon sa Pagproseso ng Crystal

Dahil ang tigas ng silicon carbide ay pangalawa lamang sa brilyante, na lubhang nagpapataas ng kahirapan sa pagputol. Sa panahon ng proseso ng paghiwa, nangyayari ang makabuluhang pagkawala ng pagputol, na ang rate ng pagkawala ay umaabot sa humigit-kumulang 40%, na nagreresulta sa napakababang kahusayan sa paggamit ng materyal. Dahil sa mababang fracture toughness nito, ang silicon carbide ay madaling ma-crack at maputol ang gilid sa panahon ng thinning processing. Bukod dito, ang mga kasunod na proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor ay nagpapataw ng lubos na mahigpit na mga kinakailangan sa katumpakan ng machining at kalidad ng ibabaw ng mga substrate ng silicon carbide, lalo na tungkol sa pagkamagaspang, flatness, at warpage. Nagpapakita ito ng malaking hamon sa pagpoproseso para sa pagnipis, paggiling, at pagpapakintab ng mga substrate ng silicon carbide.

Mga alok ng Semicorexmga substrate ng silikon karbidasa iba't ibang laki at grado. Mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnay sa amin para sa anumang mga katanungan o para sa karagdagang mga detalye.

Tel: +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com