SiC-пластины нового поколения для превосходной силовой электроники

Введение: Ключевая роль SiC-пластин в современной силовой электронике

Неустанное стремление к повышению эффективности, увеличению плотности мощности и превосходным характеристикам в системах силовой электроники выдвинуло карбид кремния (SiC) в качестве преобразующего материала. SiC-пластины, основные подложки для силовых устройств на основе SiC, находятся в центре этой революции. В отличие от традиционного кремния (Si), SiC предлагает уникальное сочетание свойств, которые позволяют силовой электронике работать при более высоких напряжениях, температурах и частотах переключения. Эта возможность имеет решающее значение для множества высокопроизводительных промышленных применений, от электромобилей и систем возобновляемой энергии до передовой промышленной автоматизации и аэрокосмических технологий. Поскольку отрасли предъявляют все большие требования к своим системам преобразования энергии, внедрение SiC-пластин нового поколения больше не является нишевым вопросом, а стратегическим императивом для достижения беспрецедентной производительности и надежности. В этой статье блога рассматривается мир пользовательских SiC-пластин, изучаются их области применения, преимущества, конструктивные соображения и критические факторы для поиска этих передовых материалов, особенно подчеркивается, как специализированные поставщики могут удовлетворить сложные потребности B2B.

Понимание карбида кремния: материал для требовательных применений

Карбид кремния (SiC) — это полупроводниковый компаунд, состоящий из кремния и углерода, известный своими исключительными физическими и электронными свойствами. Он выделяется как полупроводник с широкой запрещенной зоной, что означает, что он может выдерживать гораздо более высокие электрические поля и температуры по сравнению с кремнием. Ключевые свойства, делающие SiC незаменимым, включают:

• Высокая теплопроводность: SiC обладает отличной теплопроводностью (примерно в 3-5 раз выше, чем у кремния), что позволяет эффективно отводить тепло от силовых устройств. Это снижает потребность в громоздких системах охлаждения и повышает общую надежность системы.
• Высокая прочность электрического поля пробоя: При прочности пробоя примерно в 10 раз большей, чем у кремния, устройства SiC могут быть тоньше для заданного номинального напряжения. Это приводит к более низкому сопротивлению включению и снижению потерь проводимости.
• Высокая скорость дрейфа насыщенных электронов: Это свойство позволяет устройствам SiC работать на более высоких частотах переключения, что позволяет использовать более мелкие пассивные компоненты (индукторы и конденсаторы) и увеличивать плотность мощности.
• Отличная химическая инертность и радиационная стойкость: SiC обладает высокой устойчивостью к агрессивным химическим средам и излучению, что делает его пригодным для требовательных промышленных, аэрокосмических и ядерных применений.

Эти внутренние преимущества напрямую преобразуются в ощутимые преимущества для систем силовой электроники, включая повышение эффективности, уменьшение размеров и веса, а также повышение эксплуатационной стабильности в экстремальных условиях. Для технических покупателей и менеджеров по закупкам понимание этих фундаментальных свойств материала имеет решающее значение при выборе SiC-пластин для силовой электроники.

Почему SiC-пластины нового поколения революционизируют силовую электронику

Термин «SiC-пластины нового поколения» относится к достижениям в области выращивания кристаллов SiC, производстве пластин и процессах эпитаксии, которые обеспечивают более высокое качество, пластины большего диаметра с меньшим количеством дефектов. Эти улучшения имеют решающее значение для массового внедрения технологии SiC. Вот как они революционизируют силовую электронику:

• Повышенная энергоэффективность: Устройства на основе SiC, такие как SiC MOSFET и SiC диоды Шоттки, демонстрируют значительно меньшие потери при переключении и проводимости по сравнению со своими кремниевыми аналогами. Это приводит к существенной экономии энергии, особенно в приложениях с высокой мощностью.
• Увеличенная плотность мощности: Возможность работы на более высоких частотах и температурах позволяет создавать более компактные конструкции систем. Это имеет решающее значение для применений, где пространство и вес имеют первостепенное значение, например, в электромобилях и портативных системах питания.
• Более высокие рабочие температуры: Устройства SiC могут надежно работать при температурах перехода, превышающих 200°C, снижая требования к охлаждению и обеспечивая работу в суровых тепловых условиях.
• Более высокая скорость переключения: Высокая скорость дрейфа насыщенных электронов позволяет устройствам SiC включаться и выключаться намного быстрее, что приводит к улучшению динамики системы и использованию более мелких пассивных компонентов.
• Повышенная надежность системы: Надежность SiC способствует увеличению срока службы устройств и повышению надежности систем питания, снижая затраты на техническое обслуживание и время простоя.

Для производителей полупроводников, автомобильных компаний и производителей силовой электроники использование SiC-пластин нового поколения означает доступ к превосходным характеристикам устройств, что позволяет им разрабатывать лидирующие на рынке продукты с явным конкурентным преимуществом. Постоянное улучшение качества SiC-пластин и снижение плотности дефектов (таких как микротрубки и дислокации в базисной плоскости) являются ключевыми факторами этой революции.

Основные области применения SiC-пластин в различных отраслях

Пользовательские SiC-пластины находят широкое применение в различных отраслях, обусловленное их способностью соответствовать строгим требованиям к производительности. Менеджеры по закупкам и технические покупатели в этих секторах все чаще закупают компоненты SiC для улучшения своих продуктов и систем.

Отрасль	Конкретные области применения SiC-пластин	Полученные преимущества
Автомобильная промышленность	Силовые агрегаты электромобилей (инверторы, бортовые зарядные устройства, преобразователи постоянного тока в постоянный ток)	Увеличенный запас хода, более быстрая зарядка, уменьшенный вес автомобиля, более высокая эффективность.
Возобновляемая энергия	Солнечные инверторы, преобразователи ветряных турбин, системы хранения энергии	Более высокая эффективность преобразования, большая плотность мощности, повышенная стабильность сети, снижение системных затрат.
Силовая электроника	Промышленные приводы двигателей, источники бесперебойного питания (ИБП), схемы коррекции коэффициента мощности (PFC)	Сниженное энергопотребление, меньшие форм-факторы, повышенная надежность.
Аэрокосмическая и оборонная промышленность	Радиолокационные системы, распределение электроэнергии в самолетах и спутниках, системы привода	Работа при высоких температурах, радиационная стойкость, снижение веса, улучшенная производительность в экстремальных условиях.
Промышленное производство	Высокочастотная сварка, индукционный нагрев, промышленные источники питания	Точный контроль процесса, энергоэффективность, надежная работа.
Металлургия	Компоненты высокотемпературных печей, нагревательные элементы	Устойчивость к экстремальным температурам, длительный срок службы.
Производство светодиодов	Подложки для светодиодов GaN-on-SiC (особенно для высокомощных радиочастотных и УФ-приложений)	Улучшенное управление тепловым режимом, более высокая эффективность светоотдачи для конкретных применений.
Железнодорожный транспорт	Тяговые инверторы, вспомогательные преобразователи питания	Экономия энергии, уменьшение размера и веса силовых агрегатов, повышение надежности.
Телекоммуникации	Радиочастотные усилители мощности для базовых станций 5G	Более высокая эффективность, меньшая занимаемая площадь, лучшая тепловая производительность.
Нефтегазовая промышленность	Оборудование для бурения скважин, высокотемпературные датчики	Надежность в экстремальных температурных и перепадных условиях.

Универсальность и превосходные эксплуатационные характеристики SiC-пластин делают их краеугольной технологией для продвижения этих различных промышленных секторов, обеспечивая инновации, которые ранее были недостижимы с использованием традиционной кремниевой технологии.

Преимущества пользовательских SiC-пластин для специализированных требований

В то время как стандартные SiC-пластины удовлетворяют широкий спектр применений, многие передовые технологии требуют пользовательских SiC-пластин, адаптированных к конкретным целевым показателям производительности. Индивидуальные решения SiC предлагают несколько явных преимуществ для OEM-производителей и высокотехнологичных производителей:

• Оптимизированная производительность: Настройка позволяет точно настраивать параметры пластин, такие как удельное сопротивление, толщина, ориентация и спецификации эпитаксиального слоя, чтобы точно соответствовать требованиям конкретного устройства или приложения. Это может привести к значительным улучшениям производительности, которые недостижимы с использованием стандартных пластин.
• Конкретные профили легирования: Для передовых силовых устройств решающее значение имеет точный контроль над концентрациями легирования (N-типа или P-типа) и профилями в пределах эпитаксиальных слоев. Поставщики пользовательских пластин могут предложить очень специфическое легирование для достижения желаемых электрических характеристик, таких как пороговое напряжение и напряжение пробоя.
• Уникальные геометрии и размеры: В то время как стандартные диаметры (например, 100 мм, 150 мм, 200 мм) являются распространенными, некоторые приложения могут выиграть от нестандартных размеров или конкретных плоскостей/вырезов. Настройка может удовлетворить эти уникальные геометрические потребности.
• Индивидуальные характеристики поверхности: Шероховатость поверхности, чистота и пассивирующие слои могут быть настроены для обеспечения оптимальной совместимости с последующими процессами изготовления устройств, повышения выхода годных изделий и надежности.
• Собственные эпитаксиальные структуры: Компании, разрабатывающие новые архитектуры устройств, часто требуют собственные многослойные эпитаксиальные структуры. Гибкое литейное производство SiC-пластин может работать совместно для разработки и производства этих пользовательских эпи-пластин.
• Улучшенные классы материалов: Для чрезвычайно требовательных применений, таких как аэрокосмические или высоконадежные оборонные системы, пользовательские пластины могут быть изготовлены с использованием отборных, сверхчистых слитков SiC с исключительно низкой плотностью дефектов.

Взаимодействие с поставщиком, специализирующимся на настройка поддержки для SiC-пластин позволяет предприятиям расширять границы своих технологий. Этот совместный подход гарантирует, что сам базовый материал спроектирован для максимальной производительности, обеспечивая конкурентное преимущество на узкоспециализированных рынках. Это особенно актуально для таких отраслей, как аэрокосмическая, оборонная и передовая медицинская техника, где готовые решения могут быть недостаточными.

Навигация по спецификациям SiC-пластин: диаметр, толщина и классы качества

Менеджеры по закупкам и инженеры, закупающие SiC-пластины, должны ориентироваться в ряде критических спецификаций, чтобы гарантировать, что материал соответствует потребностям их применения. Понимание этих параметров является ключом к выбору правильного продукта и поставщика.

Основные характеристики SiC-пластин:

• Диаметр: Распространенные диаметры SiC-пластин включают 100 мм (4 дюйма), 150 мм (6 дюймов) и все чаще 200 мм (8 дюймов). Большие диаметры, как правило, приводят к снижению затрат на кристалл из-за более высокой производительности при изготовлении устройств.
• Политип: Наиболее распространенным политипом для силовой электроники является 4H-SiC из-за его превосходной подвижности электронов и более высокого поля пробоя по сравнению с другими политипами, такими как 6H-SiC. 3C-SiC также исследуется для конкретных применений.
• Тип проводимости:
  • SiC N-типа: Легирован азотом, обычно используется для MOSFET и диодов Шоттки. Удельное сопротивление является ключевым параметром.
  • SiC P-типа: Легирован алюминием, используется в определенных структурах устройств.
  • Полуизолирующий (SI) SiC: Высокое удельное сопротивление, часто легированное ванадием или по своей природе высокой чистоты, используется в качестве подложек для радиочасто
• Сопротивление: Мера сопротивления материала прохождению тока. Это имеет решающее значение для определения
• Толщина: Толщина пластины обычно варьируется от 350 мкм до 500 мкм, но можно добиться и нестандартной толщины. Более тонкие пластины могут снизить сопротивление включения, но требуют осторожного обращения.
• Ориентация: Как правило, пластины SiC предлагаются с внеосевой резкой (например, 4° от <11-20>), чтобы облегчить высококачественный эпитаксиальный рост путем уменьшения определенных типов дефектов.
• Плотность дефектов: Это критически важный показатель качества. Ключевые дефекты включают:
  • Плотность микротрубок (MPD): Нулевая MPD часто требуется для высоковольтных устройств.
  • Плотность дислокаций в базисной плоскости (BPD): Влияет на надежность и производительность устройства.
  • Дислокации винтовой нарезки (TSD) и дислокации краевой нарезки (TED): Влияют на выход годных изделий.
• Шероховатость поверхности (Ra или Rms): Гладкая, готовая к эпитаксии поверхность необходима для высококачественного роста эпитаксиального слоя и последующего изготовления устройства. Значения обычно находятся в субнанометровом диапазоне после химико-механической полировки (CMP).
• Общая вариация толщины (TTV) и прогиб/деформация: Эти геометрические параметры влияют на литографию и другие этапы обработки. Жесткий контроль необходим для высокопроизводственного производства.

При указании пластин SiC жизненно важно подробно обсудить эти параметры с потенциальными поставщиками. Четкое понимание допуска применения для каждой спецификации будет определять выбор соответствующего сорта пластин и помогать в управлении затратами. Авторитетные поставщики предоставят подробные технические паспорта и сертификаты соответствия.

Производственный путь: от сырого SiC до прецизионных пластин

Производство высококачественных пластин SiC — сложный, многоступенчатый процесс, требующий строгого контроля и передовых технологий. Понимание этого пути помогает оценить ценность и стоимость, связанные с этими передовыми материалами.

1. Синтез порошка SiC: Процесс начинается с высокочистых кремниевых и углеродных источников, которые вступают в реакцию при очень высоких температурах (например, процесс Ачесона или процесс Лели для сырого порошка SiC) с образованием зерен SiC.
2. Выращивание кристаллов SiC (формирование були): Наиболее распространенным методом выращивания монокристаллических слитков SiC для пластин является метод физического переноса паров (PVT), также известный как модифицированный метод Лели. Высокочистый порошок SiC возгоняется при температурах, превышающих 2000°C, в контролируемой атмосфере. Затем пар SiC перекристаллизуется на затравочном кристалле SiC с образованием большого монокристалла (слитка). Этот этап имеет решающее значение для определения политипа (например, 4H-SiC) и начальной плотности дефектов.
3. Формирование и ориентация слитка: Затем выращенный слиток подвергается точной механической обработке до желаемого диаметра, а плоскость или выемка шлифуется для указания ориентации кристалла.
4. Раскрой пластин: Ориентированный слиток разрезается на тонкие пластины с помощью современных алмазных проволочных пил. Этот этап требует высокой точности, чтобы минимизировать потери от реза и поддерживать однородность толщины.
5. Притирка и шлифовка: Разрезанные пластины подвергаются механической притирке и шлифовке для удаления следов от пилы, достижения целевой толщины и улучшения плоскостности поверхности.
6. Полировка: Пластины полируются с использованием постепенно более тонких алмазных суспензий для достижения зеркальной поверхности. Заключительным этапом обычно является химико-механическая полировка (CMP), которая создает атомарно гладкую, бездефектную «готовую к эпитаксии» поверхность с чрезвычайно низкой шероховатостью (обычно <0,5 нм Ra).
7. Очистка и проверка: Пластины подвергаются тщательной очистке для удаления любых загрязнений. Затем они проверяются на различные параметры, включая дефекты поверхности, удельное сопротивление, толщину, TTV, прогиб, деформацию и кристаллографические дефекты с использованием сложных метрологических инструментов.
8. Эпитаксиальный рост (необязательно, но обычно для пластин устройств): Для большинства применений силовых устройств один или несколько тонких слоев SiC с определенной легирующей добавкой и толщиной (эпитаксиальные слои или «эпи-слои») выращиваются на подложке пластины. Обычно это делается методом химического осаждения из паровой фазы (CVD). Качество эпитаксии SiC имеет первостепенное значение для производительности устройства.

Каждый этап этого производственного процесса требует больших капиталовложений и специальных знаний. Трудности, связанные с выращиванием больших кристаллов SiC с низким содержанием дефектов и их обработкой в высококачественные пластины, способствуют более высокой стоимости SiC по сравнению с кремнием. Однако преимущества в производительности часто оправдывают эти инвестиции для требовательных применений силовой электроники.

Преодоление проблем при производстве и внедрении SiC-пластин

Несмотря на значительные преимущества карбида кремния, его широкое распространение, особенно на чувствительных к стоимости рынках B2B, сталкивается с несколькими проблемами, связанными с производством и внедрением. Понимание и смягчение этих препятствий является ключом как для поставщиков пластин SiC, так и для конечных пользователей.

Ключевые проблемы:

• Высокая стоимость материалов: Внутренние трудности при выращивании высококачественных кристаллов SiC (высокие температуры, низкая скорость роста) и сложный процесс производства пластин способствуют тому, что стоимость пластин SiC значительно выше, чем у традиционных кремниевых пластин.
  • Смягчение последствий: Непрерывные НИОКР в области выращивания кристаллов (например, заготовки большего диаметра), улучшенные методы резки и более высокая производительность производства постепенно снижают затраты. Экономия за счет масштаба по мере роста спроса также играет решающую роль. Для покупателей стратегический поиск поставщиков и долгосрочные партнерские отношения могут помочь управлять затратами.
• Контроль дефектов: Дефекты, такие как микропоры, дислокации в базисной плоскости (BPD), дефекты упаковки и частицы на поверхности, могут серьезно повлиять на производительность и выход годных изделий. Контроль этих дефектов на протяжении всего производственного процесса является серьезной проблемой.
  • Смягчение последствий: Применяются передовые методы выращивания кристаллов, тщательный контроль процесса, улучшенные методы полировки (например, CMP) и строгая метрология. Поставщики вкладывают значительные средства в НИОКР по снижению дефектов. Покупатели должны искать поставщиков с надежным контролем качества и возможностями характеристики дефектов.
• Сложность производства и выход годных изделий: Твердость и химическая инертность SiC затрудняют его обработку, резку и полировку. Эта сложность может привести к снижению выхода годных изделий по сравнению с обработкой кремния.
  • Смягчение последствий: Разработка специализированного оборудования (например, алмазных проволочных пил, передовых инструментов CMP) и оптимизированных параметров процесса имеет решающее значение. Опытные производители с глубокими знаниями материаловедения лучше подготовлены к решению этих сложностей.
• Однородность эпитаксиального роста: Достижение высокооднородной толщины и концентрации легирующей добавки в эпитаксиальных слоях SiC, особенно на пластинах большой площади, является сложной задачей, но имеет решающее значение для стабильной работы устройства.
  • Смягчение последствий: Передовые конструкции реакторов CVD, точный контроль потока прекурсоров и методы мониторинга in-situ помогают улучшить однородность эпи-слоя.
• Кривая обучения производства устройств: Изготовление надежных устройств SiC требует специальных знаний и процессов, отличных от кремния, включая высокотемпературную ионную имплантацию и отжиг.
  • Смягчение последствий: Сотрудничество между поставщиками пластин и производителями устройств, а также инвестиции в специализированные производственные линии и опыт SiC имеют важное значение. Некоторые поставщики пластин также предлагают передача технологий и поддержку интеграции процессов.
• Управление тепловым режимом на системном уровне: Хотя устройства SiC могут работать при более высоких температурах, эффективное отведение тепла на уровне корпуса и системы остается конструктивным соображением для полной реализации потенциала SiC.
  • Смягчение последствий: Разрабатываются передовые упаковочные материалы и материалы для теплового интерфейса (TIM) с высокой теплопроводностью, а также инновационные решения для охлаждения.

Преодоление этих проблем требует согласованных усилий со стороны всей экосистемы SiC, включая поставщиков материалов, производителей оборудования, производителей устройств и разработчиков систем. Для промышленных покупателей партнерство с осведомленными и технологически продвинутыми поставщиками карбида кремния, которые активно работают над этими проблемами, имеет решающее значение для успешного внедрения SiC.

Выбор поставщика SiC-пластин: критические факторы для покупателей B2B

Выбор правильного поставщика пластин SiC является критическим решением для любой компании, стремящейся интегрировать технологию SiC в свою продукцию. Для покупателей B2B, менеджеров по закупкам и инженеров процесс оценки должен выходить за рамки просто цены. Вот ключевые факторы, которые следует учитывать:

• Качество и консистенция материала:
  • Убедитесь в способности поставщика последовательно предоставлять пластины с низкой плотностью дефектов (MPD, BPD, TSD), жестким контролем удельного сопротивления, однородностью толщины и превосходной обработкой поверхности.
  • Запросите образцы пластин для оценки и запросите подробные сертификаты соответствия (CoC) с исчерпывающими данными метрологии для каждой поставки.
• Техническая экспертиза и поддержка:
  • Оцените возможности поставщика в области НИОКР и его понимание материаловедения SiC и физики устройств.
  • Поставщик, который может предложить технические консультации, разработку пластин SiC по индивидуальному заказу и поддержку интеграции процессов, может стать бесценным партнером.
• Производственные возможности и мощность:
  • Оцените их возможности выращивания кристаллов, резки, полировки и эпитаксиального роста. Есть ли у них возможность удовлетворить ваши требования к объему и масштабировать их в соответствии с вашим спросом?
  • Узнайте об их системах управления качеством (например, сертификация ISO 9001) и методологиях контроля процесса.
• Возможности персонализации:
  • Если ваше приложение требует нестандартных спецификаций (например, конкретные профили легирования, уникальные ориентации, адаптированные эпи-слои), убедитесь, что поставщик имеет подтвержденный опыт производства пластин SiC по индивидуальному заказу.
• Надежность цепочки поставок и сроки выполнения заказов:
  • Поймите их типичные сроки выполнения заказов для различных типов пластин и их способность управлять сбоями в цепочке поставок.
  • Надежная цепочка поставок имеет решающее значение для бесперебойного производства. Рассмотрите поставщиков с надежным управлением запасами и планами действий в чрезвычайных ситуациях.
• Экономическая эффективность:
  • Хотя стоимость является фактором, ее следует сбалансировать с качеством, надежностью и поддержкой. Самый дешевый вариант может оказаться не самым экономичным в долгосрочной перспективе, если он приведет к снижению выхода годных изделий или проблемам с производительностью.
  • Ищите прозрачное ценообразование и изучите возможности скидок за объем или долгосрочных соглашений о поставках.
• Репутация и рекомендации:
  • Ищите авторитетных поставщиков с хорошей репутацией в отрасли. Запросите отзывы клиентов или тематических исследований относящиеся к вашей области применения.
• Местоположение и логистика:
  • Учитывайте местоположение поставщика и его влияние на стоимость доставки, связь и поддержку. Например, понимание возможностей в основных центрах SiC может быть выгодным.

Стратегическое партнерство с компетентным поставщиком пластин SiC может существенно повлиять на успех ваших проектов силовой электроники. Тщательная проверка имеет важное значение для обеспечения надежного источника высококачественных материалов, адаптированных к вашим потребностям.

Преимущество Вэйфана: центр инноваций в области карбида кремния в Китае и Sicarb Tech

При рассмотрении глобальных поставщиков карбида кремния невозможно не заметить значительные достижения и производственные возможности, появляющиеся в Китае. В частности, город Вэйфан зарекомендовал себя как центр производства деталей из карбида кремния по индивидуальному заказу в Китае. В этом регионе расположено более 40 производственных предприятий SiC различного размера, которые в совокупности обеспечивают более 80% от общего объема производства SiC в стране.

Нашими сильными сторонами являются:

• Глубокая экспертиза: Sicarb Tech может похвастаться ведущей отечественной профессиональной командой, специализирующейся на индивидуальном производстве изделий из карбида кремния, включая высококачественные пластины SiC. Мы поддержали более 32 местных предприятий нашими передовыми технологиями.
• Комплексные технологические возможности: Мы обладаем широким спектром технологий, охватывающих материаловедение, технологическую инженерию, проектирование, метрологию и оценку, охватывающих интегрированный процесс от сырья до готовых пластин и компонентов SiC. Это позволяет нам эффективно удовлетворять разнообразные потребности в настройке.
• Качество и конкурентоспособность по затратам: Мы стремимся предлагать более качественные, конкурентоспособные по стоимости компоненты и пластины из карбида кремния из Китая, подкрепленные надежным качеством и гарантией поставок.
• Передача технологий и решения "под ключ": Помимо поставки компонентов, Sicarb Tech также занимается глобальным сотрудничеством. Если ваша организация рассматривает возможность создания профессионального завода по производству изделий из SiC в вашей стране, мы можем предоставить комплексную передачу технологий для профессионального производства карбида кремния. Это включает в себя полный спектр услуг по проектам под ключ, таких как проектирование завода, закупка специализированного оборудования, монтаж и ввод в эксплуатацию, а также пробное производство, обеспечивающее более эффективные инвестиции и надежную технологическую трансформацию. Изучите наши решения по передаче технологий.

Партнерство с Sicarb Tech означает доступ к самому сердцу инновационной экосистемы SiC Китая, получая выгоду от передовых технологий, опытных профессионалов и приверженности качеству и успеху клиентов в области индивидуальных пластин SiC и других изделий из SiC.

Будущие тенденции и инновации в технологии SiC-пластин

Область технологии пластин из карбида кремния динамична, и текущие исследования и разработки сосредоточены на расширении границ производительности, стоимости и применимости. Несколько ключевых тенденций и инноваций формируют будущее пластин SiC для силовой электроники и других требовательных применений:

• Пластины большего диаметра: Отрасль неуклонно движется к пластинам большего диаметра, причем пластины SiC диаметром 200 мм (8 дюймов) становятся все более распространенными. Ведется разработка пластин SiC диаметром 300 мм (12 дюймов). Пластины большего размера значительно снижают стоимость производства на кристалл, делая устройства SiC более экономически выгодными для более широкого спектра применений, включая рынки с большими объемами, такие как автомобилестроение.
• Улучшенное качество кристаллов и уменьшение дефек Непрерывные усовершенствования в выращивании PVT-кристаллов и обработке булей приводят к подложкам из SiC с еще более низкой плотностью критических дефектов, таких как микроканалы, BPD и TSD. Это напрямую приводит к более высокой производительности устройств, лучшим характеристикам и повышенной надежности силовых приборов из SiC.
• Более тонкие пластины и усовершенствованная обработка: Уменьшение толщины пластин может снизить сопротивление включения (R_DS(on)) вертикальных силовых приборов, повышая эффективность. Инновации в шлифовке, полировке и методах обработки тонких пластин имеют решающее значение для реализации этих преимуществ без ущерба для механической целостности.
• Технологии Smart Cut / переноса слоев: Для SiC изучаются методы, аналогичные Smart Cut™ (используемые при производстве кремния на изоляторе). Эти методы могут позволить создавать тонкие высококачественные слои SiC на альтернативных, менее дорогих носителях.