English

પાવર ડિવાઇસ માટે SiC એપિટેક્સિયલ વેફર - 4H-SiC, N-પ્રકાર, ઓછી ખામીયુક્ત ઘનતા

પાવર ડિવાઇસ માટે SiC એપિટેક્સિયલ વેફર - 4H-SiC, N-ટાઈપ, ઓછી ખામીયુક્ત ઘનતા ફીચર્ડ ઈમેજ
  • પાવર ડિવાઇસ માટે SiC એપિટેક્સિયલ વેફર - 4H-SiC, N-પ્રકાર, ઓછી ખામીયુક્ત ઘનતા
  • પાવર ડિવાઇસ માટે SiC એપિટેક્સિયલ વેફર - 4H-SiC, N-પ્રકાર, ઓછી ખામીયુક્ત ઘનતા
  • પાવર ડિવાઇસ માટે SiC એપિટેક્સિયલ વેફર - 4H-SiC, N-પ્રકાર, ઓછી ખામીયુક્ત ઘનતા

ટૂંકું વર્ણન:

SiC એપિટેક્સિયલ વેફર આધુનિક ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોના મૂળમાં છે, ખાસ કરીને જે ઉચ્ચ-શક્તિ, ઉચ્ચ-આવર્તન અને ઉચ્ચ-તાપમાન કામગીરી માટે રચાયેલ છે. સિલિકોન કાર્બાઇડ એપિટેક્સિયલ વેફર માટે ટૂંકું, SiC એપિટેક્સિયલ વેફરમાં બલ્ક SiC સબસ્ટ્રેટની ઉપર ઉગાડવામાં આવતા ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા, પાતળા SiC એપિટેક્સિયલ સ્તરનો સમાવેશ થાય છે. પરંપરાગત સિલિકોન-આધારિત વેફર્સની તુલનામાં તેના શ્રેષ્ઠ ભૌતિક અને ઇલેક્ટ્રોનિક ગુણધર્મોને કારણે SiC એપિટેક્સિયલ વેફર ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો, સ્માર્ટ ગ્રીડ, નવીનીકરણીય ઉર્જા પ્રણાલીઓ અને એરોસ્પેસમાં ઝડપથી વિસ્તરી રહ્યો છે.


સુવિધાઓ

વિગતવાર આકૃતિ

SiC એપિટેક્સિયલ વેફર-4
SiC Epitaxial Wafer-6 - 副本

પરિચય

SiC એપિટેક્સિયલ વેફર આધુનિક ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોના મૂળમાં છે, ખાસ કરીને જે ઉચ્ચ-શક્તિ, ઉચ્ચ-આવર્તન અને ઉચ્ચ-તાપમાન કામગીરી માટે રચાયેલ છે. સિલિકોન કાર્બાઇડ એપિટેક્સિયલ વેફર માટે ટૂંકું, SiC એપિટેક્સિયલ વેફરમાં બલ્ક SiC સબસ્ટ્રેટની ઉપર ઉગાડવામાં આવતા ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા, પાતળા SiC એપિટેક્સિયલ સ્તરનો સમાવેશ થાય છે. પરંપરાગત સિલિકોન-આધારિત વેફર્સની તુલનામાં તેના શ્રેષ્ઠ ભૌતિક અને ઇલેક્ટ્રોનિક ગુણધર્મોને કારણે SiC એપિટેક્સિયલ વેફર ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો, સ્માર્ટ ગ્રીડ, નવીનીકરણીય ઉર્જા પ્રણાલીઓ અને એરોસ્પેસમાં ઝડપથી વિસ્તરી રહ્યો છે.

SiC એપિટેક્સિયલ વેફરના ફેબ્રિકેશન સિદ્ધાંતો

SiC એપિટેક્સિયલ વેફર બનાવવા માટે ખૂબ જ નિયંત્રિત રાસાયણિક વરાળ નિક્ષેપણ (CVD) પ્રક્રિયાની જરૂર પડે છે. એપિટેક્સિયલ સ્તર સામાન્ય રીતે 1500°C થી વધુ તાપમાને સિલેન (SiH₄), પ્રોપેન (C₃H₈), અને હાઇડ્રોજન (H₂) જેવા વાયુઓનો ઉપયોગ કરીને મોનોક્રિસ્ટલાઇન SiC સબસ્ટ્રેટ પર ઉગાડવામાં આવે છે. આ ઉચ્ચ-તાપમાન એપિટેક્સિયલ વૃદ્ધિ ઉત્તમ સ્ફટિકીય ગોઠવણી અને એપિટેક્સિયલ સ્તર અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે ન્યૂનતમ ખામીઓ સુનિશ્ચિત કરે છે.

પ્રક્રિયામાં ઘણા મુખ્ય તબક્કાઓ શામેલ છે:

  1. સબસ્ટ્રેટ તૈયારી: બેઝ SiC વેફરને સાફ અને પોલિશ કરવામાં આવે છે જેથી તે અણુ સુંવાળી બને.

  2. સીવીડી વૃદ્ધિ: ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા રિએક્ટરમાં, વાયુઓ પ્રતિક્રિયા આપીને સબસ્ટ્રેટ પર સિંગલ-સ્ફટિક SiC સ્તર જમા કરે છે.

  3. ડોપિંગ નિયંત્રણ: ઇચ્છિત વિદ્યુત ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરવા માટે એપિટાક્સી દરમિયાન N-ટાઇપ અથવા P-ટાઇપ ડોપિંગ દાખલ કરવામાં આવે છે.

  4. નિરીક્ષણ અને મેટ્રોલોજી: સ્તરની જાડાઈ, ડોપિંગ સાંદ્રતા અને ખામી ઘનતા ચકાસવા માટે ઓપ્ટિકલ માઇક્રોસ્કોપી, AFM અને એક્સ-રે વિવર્તનનો ઉપયોગ થાય છે.

દરેક SiC એપિટેક્સિયલ વેફરનું કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે જેથી જાડાઈ એકરૂપતા, સપાટીની સપાટતા અને પ્રતિકારકતામાં ચુસ્ત સહિષ્ણુતા જાળવી શકાય. આ પરિમાણોને ફાઇન-ટ્યુન કરવાની ક્ષમતા ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ MOSFETs, Schottky ડાયોડ્સ અને અન્ય પાવર ઉપકરણો માટે જરૂરી છે.

સ્પષ્ટીકરણ

પરિમાણ સ્પષ્ટીકરણ
શ્રેણીઓ મટીરીયલ સાયન્સ, સિંગલ ક્રિસ્ટલ સબસ્ટ્રેટ્સ
પોલીટાઇપ 4H
ડોપિંગ એન પ્રકાર
વ્યાસ ૧૦૧ મીમી
વ્યાસ સહિષ્ણુતા ± ૫%
જાડાઈ ૦.૩૫ મીમી
જાડાઈ સહનશીલતા ± ૫%
પ્રાથમિક ફ્લેટ લંબાઈ ૨૨ મીમી (± ૧૦%)
ટીટીવી (કુલ જાડાઈમાં ફેરફાર) ≤૧૦ µm
વાર્પ ≤25 µm
એફડબલ્યુએચએમ ≤30 આર્ક-સેકન્ડ
સપાટી પૂર્ણાહુતિ Rq ≤0.35 nm

SiC એપિટેક્સિયલ વેફરના ઉપયોગો

SiC એપિટેક્સિયલ વેફર ઉત્પાદનો બહુવિધ ક્ષેત્રોમાં અનિવાર્ય છે:

  • ઇલેક્ટ્રિક વાહનો (EVs): SiC એપિટેક્સિયલ વેફર-આધારિત ઉપકરણો પાવરટ્રેનની કાર્યક્ષમતા વધારે છે અને વજન ઘટાડે છે.

  • નવીનીકરણીય ઊર્જા: સૌર અને પવન ઉર્જા પ્રણાલીઓ માટે ઇન્વર્ટરમાં વપરાય છે.

  • ઔદ્યોગિક વીજ પુરવઠો: ઓછા નુકસાન સાથે ઉચ્ચ-આવર્તન, ઉચ્ચ-તાપમાન સ્વિચિંગ સક્ષમ કરો.

  • એરોસ્પેસ અને સંરક્ષણ: મજબૂત સેમિકન્ડક્ટરની જરૂર હોય તેવા કઠોર વાતાવરણ માટે આદર્શ.

  • 5G બેઝ સ્ટેશનો: SiC એપિટેક્સિયલ વેફર ઘટકો RF એપ્લિકેશનો માટે ઉચ્ચ પાવર ઘનતાને ટેકો આપે છે.

SiC એપિટેક્સિયલ વેફર સિલિકોન વેફર્સની તુલનામાં કોમ્પેક્ટ ડિઝાઇન, ઝડપી સ્વિચિંગ અને ઉચ્ચ ઊર્જા રૂપાંતર કાર્યક્ષમતાને સક્ષમ બનાવે છે.

SiC એપિટેક્સિયલ વેફરના ફાયદા

SiC એપિટેક્સિયલ વેફર ટેકનોલોજી નોંધપાત્ર ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે:

  1. ઉચ્ચ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ: Si વેફર્સ કરતા 10 ગણા વધારે વોલ્ટેજનો સામનો કરે છે.

  2. થર્મલ વાહકતા: SiC એપિટેક્સિયલ વેફર ગરમીને ઝડપથી દૂર કરે છે, જેનાથી ઉપકરણો ઠંડા અને વધુ વિશ્વસનીય રીતે ચાલે છે.

  3. ઉચ્ચ સ્વિચિંગ ગતિ: ઓછા સ્વિચિંગ નુકસાન ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને લઘુચિત્રીકરણને સક્ષમ કરે છે.

  4. વાઈડ બેન્ડગેપ: ઊંચા વોલ્ટેજ અને તાપમાને સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરે છે.

  5. સામગ્રીની મજબૂતાઈ: SiC રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય અને યાંત્રિક રીતે મજબૂત છે, જે મુશ્કેલ ઉપયોગો માટે આદર્શ છે.

આ ફાયદાઓ SiC એપિટેક્સિયલ વેફરને આગામી પેઢીના સેમિકન્ડક્ટર માટે પસંદગીની સામગ્રી બનાવે છે.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો: SiC એપિટેક્સિયલ વેફર

પ્રશ્ન ૧: SiC વેફર અને SiC એપિટેક્સિયલ વેફર વચ્ચે શું તફાવત છે?
SiC વેફર બલ્ક સબસ્ટ્રેટનો ઉલ્લેખ કરે છે, જ્યારે SiC એપિટેક્સિયલ વેફરમાં ઉપકરણના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ખાસ ઉગાડવામાં આવેલા ડોપેડ સ્તરનો સમાવેશ થાય છે.

Q2: SiC એપિટેક્સિયલ વેફર સ્તરો માટે કેટલી જાડાઈ ઉપલબ્ધ છે?
એપિટેક્સિયલ સ્તરો સામાન્ય રીતે થોડા માઇક્રોમીટરથી 100 μm થી વધુ સુધીના હોય છે, જે એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતો પર આધાર રાખે છે.

પ્રશ્ન ૩: શું SiC એપિટેક્સિયલ વેફર ઉચ્ચ-તાપમાન વાતાવરણ માટે યોગ્ય છે?
હા, SiC એપિટેક્સિયલ વેફર 600°C થી ઉપરની સ્થિતિમાં કાર્ય કરી શકે છે, જે સિલિકોન કરતાં નોંધપાત્ર રીતે શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન કરે છે.

પ્રશ્ન ૪: SiC એપિટેક્સિયલ વેફરમાં ખામી ઘનતા શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે?
ઓછી ખામી ઘનતા ઉપકરણની કામગીરી અને ઉપજમાં સુધારો કરે છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ એપ્લિકેશનો માટે.

પ્રશ્ન ૫: શું N-ટાઈપ અને P-ટાઈપ SiC એપિટેક્સિયલ વેફર્સ બંને ઉપલબ્ધ છે?
હા, બંને પ્રકારો એપિટેક્સિયલ પ્રક્રિયા દરમિયાન ચોક્કસ ડોપન્ટ ગેસ નિયંત્રણનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પન્ન થાય છે.

પ્રશ્ન 6: SiC એપિટેક્સિયલ વેફર માટે કયા વેફર કદ પ્રમાણભૂત છે?
ઉચ્ચ-વોલ્યુમ ઉત્પાદન માટે પ્રમાણભૂત વ્યાસમાં 2-ઇંચ, 4-ઇંચ, 6-ઇંચ અને વધુને વધુ 8-ઇંચનો સમાવેશ થાય છે.

પ્રશ્ન ૭: SiC એપિટેક્સિયલ વેફર ખર્ચ અને કાર્યક્ષમતાને કેવી રીતે અસર કરે છે?
શરૂઆતમાં સિલિકોન કરતાં વધુ ખર્ચાળ હોવા છતાં, SiC એપિટેક્સિયલ વેફર સિસ્ટમનું કદ અને પાવર લોસ ઘટાડે છે, લાંબા ગાળે કુલ ખર્ચ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.

  • પાછલું:
  • આગળ:

    • સંબંધિત વસ્તુઓ

    તમારો સંદેશ અહીં લખો અને અમને મોકલો.
    શોધવા માટે enter દબાવો અથવા બંધ કરવા માટે ESC દબાવો.