Apa tantangan produksi substrat silikon karbida?

Silicon carbide (SiC) minangka bahan sing nduweni energi ikatan sing dhuwur, padha karo bahan keras liyane kayata berlian lan boron nitrida kubik. Nanging, energi ikatan dhuwur saka SiC ndadekake angel kanggo kristal langsung menyang ingot liwat cara leleh tradisional. Mulane, proses ngembangake kristal silikon karbida melu nggunakake teknologi epitaksi fase uap. Ing cara iki, zat-zat gas sing mboko sithik disimpen ing lumahing substrat lan crystallized dadi kristal padhet. Substrat nduweni peran penting kanggo nuntun atom sing disimpen kanggo tuwuh ing arah kristal tartamtu, sing nyebabake pembentukan wafer epitaxial kanthi struktur kristal tartamtu.

Efektivitas biaya

Silicon carbide mundak akeh banget alon, biasane mung bab 2cm saben sasi. Ing produksi industri, kapasitas produksi taunan saka tungku wutah kristal siji mung 400-500 bêsik. Kajaba iku, biaya tungku pertumbuhan kristal kaya dhuwur. Mulane, produksi silikon karbida minangka proses sing larang lan ora efisien.

Supaya kanggo nambah efficiency produksi lan ngurangi biaya, wutah epitaxial saka Silicon carbide ingsubstratewis dadi pilihan sing luwih wajar. Cara iki bisa entuk produksi massal. Dibandhingake karo langsung nglereniingot silikon karbida, teknologi epitaxial bisa luwih efektif nyukupi kabutuhan produksi industri, saéngga ningkatake daya saing pasar bahan silikon karbida.

Kesulitan nglereni

Silicon carbide (SiC) ora mung tuwuh alon-alon, nyebabake biaya sing luwih dhuwur, nanging uga angel banget, nggawe proses pemotongan luwih angel. Nalika nggunakake kabel berlian kanggo motong silikon karbida, kacepetan nglereni bakal luwih alon, potong bakal luwih ora rata, lan gampang ninggalake retakan ing permukaan silikon karbida. Kajaba iku, bahan kanthi kekerasan Mohs dhuwur cenderung luwih rapuh, kanthisilikon karbida wafluwih cenderung pecah nalika nglereni tinimbang wafer silikon. Faktor kasebut nyebabake biaya materi sing relatif dhuwurwafer silikon karbida. Mula, sawetara produsen mobil, kayata Tesla, sing wiwitane nganggep model nggunakake bahan silikon karbida bisa uga milih opsi liyane kanggo nyuda biaya kabeh kendaraan.

Kualitas kristal

Kanthi tuwuhSiC wafer epitaxialing landasan, kualitas kristal lan pencocokan kisi bisa dikontrol kanthi efektif. Struktur kristal saka landasan bakal mengaruhi kualitas kristal lan Kapadhetan cacat wafer epitaxial, saéngga nambah kinerja lan stabilitas bahan SiC. Pendekatan iki ngidini produksi kristal SiC kanthi kualitas sing luwih dhuwur lan kurang cacat, saéngga bisa ningkatake kinerja piranti pungkasan.

Imbuhan galur

Kisi sing cocog antaranesubstratekarowafer epitaxialnduweni pengaruh penting ing kahanan regangan saka materi SiC. Kanthi nyetel cocog iki, struktur elektronik lan sifat optik sakaSiC wafer epitaxialbisa diganti, saéngga nduwe pengaruh penting ing kinerja lan fungsi piranti. Teknologi pangaturan galur iki minangka salah sawijining faktor kunci kanggo ningkatake kinerja piranti SiC.

Kontrol sifat materi

Kanthi epitaksi SiC ing macem-macem jinis substrat, wutah SiC kanthi orientasi kristal sing beda bisa digayuh, saengga entuk kristal SiC kanthi arah bidang kristal tartamtu. Pendekatan iki ngidini nyetel sifat bahan SiC kanggo nyukupi kabutuhan wilayah aplikasi sing beda. Tuladhane,SiC wafer epitaxialbisa ditanam ing substrat 4H-SiC utawa 6H-SiC kanggo entuk sifat elektronik lan optik tartamtu kanggo nyukupi kabutuhan aplikasi teknis lan industri sing beda.