ویفرهای SiC نیمه هادی هایی هستند که از کاربید سیلیکون ساخته شده اند. این ماده در سال 1893 ساخته شد و برای کاربردهای مختلف ایده آل است. به ویژه برای دیودهای شاتکی، دیودهای شاتکی مانع اتصال، سوئیچ ها و ترانزیستورهای اثر میدانی نیمه هادی اکسید فلزی مناسب است. به دلیل سختی بالایی که دارد، انتخابی عالی برای قطعات الکترونیکی قدرت است.
در حال حاضر دو نوع اصلی ویفر SiC وجود دارد. اولی یک ویفر صیقلی است که یک ویفر کاربید سیلیکونی است. از کریستال های SiC با خلوص بالا ساخته شده است و می تواند 100 میلی متر یا 150 میلی متر قطر داشته باشد. در دستگاه های الکترونیکی با قدرت بالا استفاده می شود. نوع دوم ویفر کاربید سیلیکون کریستال اپیتاکسیال است. این نوع ویفر با افزودن یک لایه کریستال کاربید سیلیکون به سطح ساخته می شود. این روش نیاز به کنترل دقیق ضخامت ماده دارد و به اپیتاکسی نوع N معروف است.
نوع بعدی بتا سیلیکون کاربید است. Beta SiC در دمای بالاتر از 1700 درجه سانتیگراد تولید می شود. آلفا کاربیدها رایج ترین هستند و ساختار کریستالی شش ضلعی شبیه به wurtzite دارند. فرم بتا شبیه الماس است و در برخی کاربردها استفاده می شود. این همیشه اولین انتخاب برای محصولات نیمه تمام خودروهای الکتریکی بوده است. چندین تامین کننده ویفر کاربید سیلیکون شخص ثالث در حال حاضر روی این ماده جدید کار می کنند.
ویفرهای ZMSH SiC مواد نیمه هادی بسیار محبوبی هستند. این یک ماده نیمه هادی با کیفیت بالا است که برای بسیاری از کاربردها مناسب است. ویفرهای کاربید سیلیکون ZMSH یک ماده بسیار مفید برای انواع وسایل الکترونیکی است. ZMSH طیف گسترده ای از ویفرها و بسترهای SiC با کیفیت بالا را عرضه می کند. آنها به شکل های نوع N و نیمه عایق موجود هستند.
2---سیلیکون کاربید: به سوی عصر جدیدی از ویفرها
خواص فیزیکی و خصوصیات کاربید سیلیکون
کاربید سیلیکون دارای ساختار کریستالی خاصی است که از ساختار بسته بندی شده شش ضلعی شبیه الماس استفاده می کند. این ساختار سیلیکون کاربید را قادر می سازد که رسانایی حرارتی عالی و مقاومت در برابر دمای بالا داشته باشد. در مقایسه با مواد سیلیکونی سنتی، کاربید سیلیکون دارای عرض شکاف نواری بیشتری است که فاصله باند الکترونی بالاتری را فراهم می‌کند و در نتیجه تحرک الکترون بالاتر و جریان نشتی کمتری دارد. علاوه بر این، کاربید سیلیکون همچنین دارای سرعت رانش اشباع الکترون بالاتر و مقاومت کمتر خود ماده است که عملکرد بهتری را برای کاربردهای توان بالا ارائه می دهد.
موارد کاربرد و چشم انداز ویفرهای کاربید سیلیکون
کاربردهای الکترونیک قدرت
ویفر کاربید سیلیکون چشم انداز کاربرد گسترده ای در زمینه الکترونیک قدرت دارد. ویفرهای SIC به دلیل تحرک بالای الکترون و رسانایی حرارتی عالی، می‌توانند برای ساخت دستگاه‌های سوئیچینگ با چگالی بالا، مانند ماژول‌های قدرت برای وسایل نقلیه الکتریکی و اینورترهای خورشیدی استفاده شوند. پایداری دمای بالا ویفرهای کاربید سیلیکون این دستگاه ها را قادر می سازد در محیط های با دمای بالا کار کنند و کارایی و قابلیت اطمینان بیشتری را ارائه می دهند.
کاربردهای الکترونیک نوری
در زمینه ابزارهای الکترونیک نوری، ویفرهای کاربید سیلیکون مزایای منحصر به فرد خود را نشان می دهند. مواد کاربید سیلیکون دارای ویژگی‌های شکاف باند وسیع است که آن را قادر می‌سازد به انرژی فوتونی بالا و اتلاف نور کم در دستگاه‌های اپتوالکترونیکی دست یابد. ویفرهای کاربید سیلیکون را می توان برای تهیه وسایل ارتباطی پرسرعت، آشکارسازهای نوری و لیزر استفاده کرد. رسانایی حرارتی عالی و چگالی نقص کریستالی کم آن را برای تهیه دستگاه های نوری با کیفیت بالا ایده آل می کند.
چشم انداز
با افزایش تقاضا برای دستگاه های الکترونیکی با کارایی بالا، ویفرهای کاربید سیلیکون آینده امیدوارکننده ای به عنوان ماده ای با خواص عالی و پتانسیل کاربرد گسترده دارند. با بهبود مستمر تکنولوژی آماده سازی و کاهش هزینه، کاربرد تجاری ویفرهای کاربید سیلیکون ترویج خواهد شد. انتظار می‌رود در چند سال آینده، ویفرهای کاربید سیلیکون به تدریج وارد بازار شده و به انتخاب اصلی برای کاربردهای توان بالا، فرکانس بالا و دمای بالا تبدیل شوند.
3---تحلیل عمیق بازار ویفر SiC و روندهای فناوری
تجزیه و تحلیل عمیق محرک های بازار ویفر کاربید سیلیکون (SiC).
رشد بازار ویفر کاربید سیلیکون (SiC) تحت تأثیر چندین عامل کلیدی است و تجزیه و تحلیل عمیق تأثیر این عوامل بر بازار بسیار مهم است. در اینجا برخی از عوامل کلیدی بازار آورده شده است:
صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست: ویژگی های عملکرد بالا و مصرف انرژی کم مواد کاربید سیلیکون باعث محبوبیت آن در زمینه صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست شده است. تقاضا برای وسایل نقلیه الکتریکی، اینورترهای خورشیدی و سایر دستگاه های تبدیل انرژی باعث رشد بازار ویفرهای کاربید سیلیکون می شود زیرا به کاهش اتلاف انرژی کمک می کند.
کاربردهای الکترونیک قدرت: کاربید سیلیکون در کاربردهای الکترونیک قدرت برتری دارد و می توان از آن در الکترونیک قدرت تحت فشار و دمای بالا استفاده کرد. با رواج انرژی های تجدیدپذیر و ترویج انتقال قدرت الکتریکی، تقاضا برای ویفرهای کاربید سیلیکون در بازار الکترونیک قدرت همچنان افزایش می یابد.
ویفرهای SiC روند توسعه فناوری ساخت آینده تجزیه و تحلیل دقیق
تولید انبوه و کاهش هزینه: تولید ویفر SiC در آینده بیشتر بر تولید انبوه و کاهش هزینه تمرکز خواهد کرد. این شامل تکنیک های بهبود یافته رشد مانند رسوب شیمیایی بخار (CVD) و رسوب بخار فیزیکی (PVD) برای افزایش بهره وری و کاهش هزینه های تولید است. علاوه بر این، انتظار می رود اتخاذ فرآیندهای تولید هوشمند و خودکار باعث بهبود بیشتر کارایی شود.
اندازه و ساختار ویفر جدید: اندازه و ساختار ویفرهای SiC ممکن است در آینده برای پاسخگویی به نیازهای کاربردهای مختلف تغییر کند. این ممکن است شامل ویفرهای با قطر بزرگتر، ساختارهای ناهمگن یا ویفرهای چندلایه باشد تا انعطاف‌پذیری طراحی و گزینه‌های عملکردی بیشتری ارائه دهد.
بهره وری انرژی و تولید سبز: تولید ویفرهای SiC در آینده تاکید بیشتری بر بهره وری انرژی و تولید سبز خواهد داشت. کارخانه هایی که از انرژی های تجدیدپذیر، مواد سبز، بازیافت زباله و فرآیندهای تولید کم کربن تغذیه می شوند، به روند تولید تبدیل خواهند شد.
زمان ارسال: ژانویه-19-2024