ویفر SiC نیمه عایق (HPSI) با خلوص بالا 3 اینچ، 350 میکرومتر، گرید Dummy، گرید Prime
کاربرد
ویفرهای HPSI SiC در توانمندسازی دستگاه‌های قدرت نسل بعدی که در طیف وسیعی از کاربردهای با کارایی بالا استفاده می‌شوند، نقش محوری دارند:
سیستم‌های تبدیل توان: ویفرهای SiC به عنوان ماده اصلی برای دستگاه‌های توان مانند MOSFETهای توان، دیودها و IGBTها عمل می‌کنند که برای تبدیل توان کارآمد در مدارهای الکتریکی بسیار مهم هستند. این اجزا در منابع تغذیه با راندمان بالا، درایوهای موتور و اینورترهای صنعتی یافت می‌شوند.
وسایل نقلیه الکتریکی (EV):تقاضای روزافزون برای وسایل نقلیه الکتریکی، استفاده از قطعات الکترونیکی قدرت کارآمدتر را ضروری می‌کند و ویفرهای SiC در خط مقدم این تحول قرار دارند. در سیستم انتقال قدرت خودروهای الکتریکی، این ویفرها راندمان بالا و قابلیت‌های سوئیچینگ سریع را فراهم می‌کنند که به زمان شارژ سریع‌تر، برد بیشتر و عملکرد کلی بهبود یافته خودرو کمک می‌کند.
انرژی تجدیدپذیر:در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی، ویفرهای SiC در اینورترها و مبدل‌هایی استفاده می‌شوند که امکان جذب و توزیع انرژی کارآمدتر را فراهم می‌کنند. رسانایی حرارتی بالا و ولتاژ شکست برتر SiC تضمین می‌کند که این سیستم‌ها حتی در شرایط محیطی شدید، با اطمینان کار می‌کنند.
اتوماسیون صنعتی و رباتیک:الکترونیک قدرت با کارایی بالا در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی و رباتیک به دستگاه‌هایی نیاز دارد که بتوانند به سرعت سوئیچ کنند، بارهای بزرگ برق را مدیریت کنند و تحت فشار زیاد کار کنند. نیمه‌هادی‌های مبتنی بر SiC با ارائه راندمان و استحکام بالاتر، حتی در محیط‌های عملیاتی سخت، این الزامات را برآورده می‌کنند.
سیستم‌های مخابراتی:در زیرساخت‌های مخابراتی، که قابلیت اطمینان بالا و تبدیل انرژی کارآمد بسیار مهم هستند، از ویفرهای SiC در منابع تغذیه و مبدل‌های DC-DC استفاده می‌شود. دستگاه‌های SiC به کاهش مصرف انرژی و افزایش عملکرد سیستم در مراکز داده و شبکه‌های ارتباطی کمک می‌کنند.
ویفر HPSI SiC با ارائه یک پایه قوی برای کاربردهای توان بالا، امکان توسعه دستگاه‌های کم‌مصرف را فراهم می‌کند و به صنایع کمک می‌کند تا به سمت راه‌حل‌های سبزتر و پایدارتر حرکت کنند.
خواص
| عمل | درجه تولید | درجه تحقیق | درجه ساختگی |
| قطر | ۷۵.۰ میلی‌متر ± ۰.۵ میلی‌متر | ۷۵.۰ میلی‌متر ± ۰.۵ میلی‌متر | ۷۵.۰ میلی‌متر ± ۰.۵ میلی‌متر |
| ضخامت | ۳۵۰ میکرومتر ± ۲۵ میکرومتر | ۳۵۰ میکرومتر ± ۲۵ میکرومتر | ۳۵۰ میکرومتر ± ۲۵ میکرومتر |
| جهت گیری ویفر | روی محور: <0001> ± 0.5° | در محور: <0001> ± 2.0° | در محور: <0001> ± 2.0° |
| تراکم میکروپایپ برای ۹۵٪ ویفرها (MPD) | ≤ ۱ سانتی‌متر مربع | ≤ ۵ سانتی‌متر⁻² | ≤ ۱۵ سانتی‌متر مربع |
| مقاومت الکتریکی | ≥ 1E7 اهم·سانتی‌متر | ≥ 1E6 اهم·سانتی‌متر | ≥ 1E5 اهم·سانتی‌متر |
| دوپانت | بدون دوپینگ | بدون دوپینگ | بدون دوپینگ |
| جهت گیری اولیه مسطح | {11-20} ± 5.0 درجه | {11-20} ± 5.0 درجه | {11-20} ± 5.0 درجه |
| طول تخت اولیه | ۳۲.۵ میلی‌متر ± ۳.۰ میلی‌متر | ۳۲.۵ میلی‌متر ± ۳.۰ میلی‌متر | ۳۲.۵ میلی‌متر ± ۳.۰ میلی‌متر |
| طول تخت ثانویه | ۱۸.۰ میلی‌متر ± ۲.۰ میلی‌متر | ۱۸.۰ میلی‌متر ± ۲.۰ میلی‌متر | ۱۸.۰ میلی‌متر ± ۲.۰ میلی‌متر |
| جهت گیری مسطح ثانویه | سی رو به بالا: ۹۰ درجه سانتیگراد از تخت اولیه ± ۵.۰ درجه | سی رو به بالا: ۹۰ درجه سانتیگراد از تخت اولیه ± ۵.۰ درجه | سی رو به بالا: ۹۰ درجه سانتیگراد از تخت اولیه ± ۵.۰ درجه |
| حذف لبه | ۳ میلی‌متر | ۳ میلی‌متر | ۳ میلی‌متر |
| LTV/TTV/کمان/تار | 3 میکرومتر / 10 میکرومتر / ± 30 میکرومتر / 40 میکرومتر | 3 میکرومتر / 10 میکرومتر / ± 30 میکرومتر / 40 میکرومتر | 5 میکرومتر / 15 میکرومتر / ± 40 میکرومتر / 45 میکرومتر |
| زبری سطح | سطح C: صیقلی، سطح Si: CMP | سطح C: صیقلی، سطح Si: CMP | سطح C: صیقلی، سطح Si: CMP |
| ترک‌ها (با نور شدید بررسی می‌شوند) | هیچکدام | هیچکدام | هیچکدام |
| صفحات شش گوش (با نور شدید بازرسی می‌شوند) | هیچکدام | هیچکدام | مساحت تجمعی ۱۰٪ |
| مناطق چند شکلی (با نور با شدت بالا بررسی می‌شوند) | مساحت تجمعی ۵٪ | مساحت تجمعی ۵٪ | مساحت تجمعی ۱۰٪ |
| خراش‌ها (با نور شدید بررسی می‌شوند) | ≤ ۵ خراش، طول تجمعی ≤ ۱۵۰ میلی‌متر | ≤ 10 خراش، طول تجمعی ≤ 200 میلی‌متر | ≤ 10 خراش، طول تجمعی ≤ 200 میلی‌متر |
| لب پریدگی لبه | عرض و عمق ≥ 0.5 میلی‌متر مجاز نیست | ۲ مجاز، عرض و عمق ≤ ۱ میلی‌متر | ۵ مجاز، عرض و عمق ≤ ۵ میلی‌متر |
| آلودگی سطحی (با نور شدید بررسی می‌شود) | هیچکدام | هیچکدام | هیچکدام |
مزایای کلیدی
عملکرد حرارتی برتر: رسانایی حرارتی بالای SiC، اتلاف حرارت کارآمد در دستگاه‌های قدرت را تضمین می‌کند و به آنها اجازه می‌دهد بدون گرم شدن بیش از حد، در سطوح قدرت و فرکانس‌های بالاتر کار کنند. این به معنای سیستم‌های کوچکتر و کارآمدتر و طول عمر عملیاتی بیشتر است.
ولتاژ شکست بالا: ویفرهای SiC با شکاف باند وسیع‌تر در مقایسه با سیلیکون، از کاربردهای ولتاژ بالا پشتیبانی می‌کنند و آنها را برای قطعات الکترونیکی قدرت که نیاز به مقاومت در برابر ولتاژهای شکست بالا دارند، مانند وسایل نقلیه الکتریکی، سیستم‌های برق شبکه و سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر، ایده‌آل می‌کنند.
کاهش اتلاف توان: مقاومت کم در حالت روشن و سرعت سوئیچینگ سریع قطعات SiC منجر به کاهش اتلاف انرژی در حین کار می‌شود. این امر نه تنها راندمان را بهبود می‌بخشد، بلکه صرفه‌جویی کلی انرژی سیستم‌هایی را که در آنها مستقر هستند نیز افزایش می‌دهد.
قابلیت اطمینان بیشتر در محیط‌های سخت: خواص مقاوم SiC به آن اجازه می‌دهد تا در شرایط سخت مانند دماهای بالا (تا 600 درجه سانتیگراد)، ولتاژهای بالا و فرکانس‌های بالا عملکرد خوبی داشته باشد. این امر ویفرهای SiC را برای کاربردهای صنعتی، خودروسازی و انرژی مناسب می‌کند.
بهره‌وری انرژی: قطعات SiC چگالی توان بالاتری نسبت به قطعات سنتی مبتنی بر سیلیکون ارائه می‌دهند و در عین حال که اندازه و وزن سیستم‌های الکترونیک قدرت را کاهش می‌دهند، بهره‌وری کلی آنها را نیز بهبود می‌بخشند. این امر منجر به صرفه‌جویی در هزینه و کاهش اثرات زیست‌محیطی در کاربردهایی مانند انرژی‌های تجدیدپذیر و وسایل نقلیه الکتریکی می‌شود.
مقیاس‌پذیری: قطر ۳ اینچی و تلرانس‌های دقیق تولید ویفر HPSI SiC تضمین می‌کند که این ویفر برای تولید انبوه مقیاس‌پذیر است و هم نیازهای تحقیقاتی و هم نیازهای تولید تجاری را برآورده می‌کند.
نتیجه‌گیری
ویفر HPSI SiC با قطر ۳ اینچ و ضخامت ۳۵۰ میکرومتر ± ۲۵ میکرومتر، ماده‌ای بهینه برای نسل بعدی دستگاه‌های الکترونیک قدرت با کارایی بالا است. ترکیب منحصر به فرد آن از رسانایی حرارتی، ولتاژ شکست بالا، اتلاف انرژی کم و قابلیت اطمینان در شرایط سخت، آن را به یک جزء ضروری برای کاربردهای مختلف در تبدیل برق، انرژی‌های تجدیدپذیر، وسایل نقلیه الکتریکی، سیستم‌های صنعتی و ارتباطات از راه دور تبدیل می‌کند.
این ویفر SiC به ویژه برای صنایعی که به دنبال دستیابی به راندمان بالاتر، صرفه‌جویی بیشتر در مصرف انرژی و بهبود قابلیت اطمینان سیستم هستند، مناسب است. با تکامل مداوم فناوری الکترونیک قدرت، ویفر HPSI SiC پایه و اساس توسعه راه‌حل‌های نسل بعدی با بهره‌وری انرژی را فراهم می‌کند و گذار به آینده‌ای پایدارتر و کم‌کربن‌تر را هدایت می‌کند.
نمودار تفصیلی
