碳化硅单晶的制备一直是全球性难题,而高稳定性的晶体生长工艺则是其中较重要的技术。之前,这项技术只掌握在美国人手里,且长期对我国技术封锁。过去,我国的半导体材料长期依赖国外进口,由此带来的问题就是半导体材料价格昂贵、渠道不稳,随时都可能面对禁运的风险,而且产品的质量也难以得到有效保证,国人备受半导体材料和重要技术 “卡脖子”之痛。碳化硅晶体的生长条件十分严苛,不只需要经历高温还需要压力精确控制的生长环境,同时这些晶体的生长速度很缓慢,生长质量也不易控制。在生长的过程中即便只出现一丝肉眼无法察觉的管洞,也可能影响这个晶体的生长质量。碳化硅晶体的生长过程就如同“蒙眼绣花”一样,因为温度太高,难以进行人工干预,所以晶体的生长过程十分容易遭到扰动,而如何在苛刻的生长条件下稳定生长环境恰恰又是晶体生长较重要的技术。要想生产出高质量的碳化硅晶片,就必须攻克这些技术难关。 碳化硅不仅能减少窑具容量,还提高了窑炉的装容量和产品质量。普陀区碳化硅厂商哪家好
碳化硅,是一种无机物,化学式为SiC,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石。在C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用较普遍、较经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂。 中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均为六方晶体,比重为3.20~3.25,显微硬度为2840~3320kg/mm2。碳化硅是由美国人艾奇逊在1891年电熔金刚石实验时,在实验室偶然发现的一种碳化物,当时误认为是金刚石的混合体,故取名金刚砂,1893年艾奇逊研究出来了工业冶炼碳化硅的方法,也就是大家常说的艾奇逊炉,一直沿用至今,以碳质材料为炉芯体的电阻炉,通电加热石英SiO2和碳的混合物生成碳化硅。 普陀区碳化硅批发哪家好它与微波辐射有很强的耦合作用,并其所有之高升华点,使其可实际应用于加热金属。
如果只算碳化硅芯片,在功率半导体方面碳化硅的对比传统硅基功率芯片,有着无可比拟的优势:碳化硅能承受更大的电流和电压、更高的开关速度、更小的能量损失、更耐高温。因此用碳化硅的做成的功率模组可以相应的减少了电容、电感、线圈、散热组件的部件,使得整个功率器件模组更加轻巧、节能、输出功率更强,同时还增强了可靠性,优点十分明显,具体总结如下: 1、更低的阻抗,带来更小尺寸的产品设计和更高的效率; 2、适用于更高频率和更快的开关速度; 3、较佳的高温特性,能在更高温度下工作。
目前碳化硅的抛光方法主要有:机械抛光、磁流变抛光、化学机械抛光(CMP)、电化学抛光(ECMP)、催化剂辅助抛光或催化辅助刻蚀(CACP/CARE)、摩擦化学抛光(TCP,又称无磨料抛光)和等离子辅助抛光(***)等。化学机械抛光(CMP)技术是目前半导体加工的重要手段,也是目前能将单晶硅表面加工到原子级光滑较有效的工艺方法,是能在加工过程中同时实现局部和全局平坦化的实用技术。CMP的加工效率主要由工件表面的化学反应速率决定。通过研究工艺参数对SiC材料抛光速率的影响,结果表明:旋转速率和抛光压力的影响较大;温度和抛光液pH值的影响不大。为提高材料的抛光速率应尽量提高转速,虽然增加抛光压力也可提高去除速率,但容易损坏抛光垫。一直沿用至今,以碳质材料为炉芯体的电阻炉,通电加热石英SiO2和碳的混合物生成碳化硅。
碳化硅是全球较先进的第三代半导体材料。和一代的硅、第二代的砷化镓材料相比,它具有耐高压、高频、大功率等优良的物理特性,是卫星通讯、高压输变电、轨道交通、电动汽车、通讯基站等重要领域的重要材料,尤其是在航天、**等领域有着不可替代的优势。N型碳化硅晶片的作用是用于制造电力电子器件,可用于电动汽车。据介绍,目前的电动汽车续航还是个问题。如果用上碳化硅晶片的话,就能在电池不变的情况下,使汽车的续航力增加10%左右。虽然碳化硅在电动汽车上的应用才刚刚起步,但每生产一辆电动汽车,至少要消耗一片碳化硅,按照我国电动汽车保有量每年增长70%的速度来看,碳化硅只在电动汽车领域就将带动一个千亿级的产业集群。具有的导电性使其成为一种重要的电加热元件等。普陀区碳化硅厂商哪家好
碳化硅是用石英砂、石油焦、木屑等原料通过电阻炉高温冶炼而成。普陀区碳化硅厂商哪家好
碳化硅可以抵受的电压或电场八倍于硅或砷化镓, 特别适用于制造高压大功率器件如高压二极管、功率三极管、可控硅以及大功率微波器件. 另外, 此一特性可让碳化硅器件紧密排列, 有利于提高封装密度。碳化硅是热的良导体, 导热特性优于任何其它半导体材料。事实上, 在室温条件下, 其热传导率高于任何其它金属,这使得碳化硅器件可在高温下正常工作。为采用SiC SBDs的小功率EV 车载逆变器散热片体积和采用传统Si基半导体器件散热片体积的对比,可看出,采用SiCSBDs 器件散热片的体积有效减小。对于主流的大功率HEV,一般包含两套水冷系统,一套是引擎冷却系统,冷却温度约105℃,另一套是电力电子设备的冷却系统,冷却温度约为70℃。 普陀区碳化硅厂商哪家好
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