ركيزة كربيد السيليكون شبه العازلة (SiC) عالية النقاء لزجاج الأرجون

ركيزة كربيد السيليكون (SiC) شبه العازلة عالية النقاء لزجاج الأرجون (صورة مميزة)

وصف مختصر:

تُعدّ ركائز كربيد السيليكون شبه العازلة عالية النقاء مواد متخصصة مصنوعة من كربيد السيليكون، وتُستخدم على نطاق واسع في تصنيع إلكترونيات الطاقة، وأجهزة الترددات الراديوية، ومكونات أشباه الموصلات عالية التردد ودرجة الحرارة. يتميز كربيد السيليكون، كمادة شبه موصلة ذات فجوة نطاق واسعة، بخصائص كهربائية وحرارية وميكانيكية ممتازة، مما يجعله مناسبًا للغاية للتطبيقات في بيئات الجهد العالي والتردد العالي ودرجة الحرارة العالية.

أرسل لنا بريدًا إلكترونيًا

سمات

رسم تخطيطي مفصل

نظرة عامة على منتجات رقائق السيليكون كاربايد شبه العازلة

صُممت رقائق السيليكون كاربيد شبه العازلة عالية النقاء لتطبيقات إلكترونيات الطاقة المتقدمة، ومكونات الترددات الراديوية/الميكروويف، والتطبيقات الكهروضوئية. تُصنع هذه الرقائق من بلورات أحادية عالية الجودة من نوع 4H أو 6H-SiC، باستخدام طريقة نمو نقل البخار الفيزيائي (PVT) المُحسّنة، متبوعةً بمعالجة حرارية لتعويض مستويات الطاقة العميقة. والنتيجة هي رقاقة تتميز بالخصائص المتميزة التالية:

مقاومة فائقة الارتفاع: ≥1×10¹² Ω·cm، مما يقلل بشكل فعال من تيارات التسرب في أجهزة التبديل ذات الجهد العالي.
فجوة نطاق واسعة (~3.2 إلكترون فولت)يضمن أداءً ممتازاً في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والمجالات العالية والإشعاع المكثف.
موصلية حرارية استثنائية: >4.9 واط/سم·كلفن، مما يوفر تبديدًا فعالًا للحرارة في التطبيقات عالية الطاقة.
قوة ميكانيكية فائقة: يتميز بصلابة موس تبلغ 9.0 (ثاني أعلى صلابة بعد الماس)، وتمدد حراري منخفض، وثبات كيميائي قوي.
سطح أملس على المستوى الذري: Ra < 0.4 nm وكثافة العيوب < 1/cm²، مثالية لتقنية MOCVD/HVPE للترسيب الطبقي والتصنيع الدقيق النانوي.

الأحجام المتوفرة: تشمل الأحجام القياسية 50 و75 و100 و150 و200 مم (2 بوصة - 8 بوصة)، مع توفر أقطار مخصصة تصل إلى 250 مم.
نطاق السماكة: 200–1000 ميكرومتر، مع هامش خطأ ±5 ميكرومتر.

عملية تصنيع رقائق السيليكون كاربايد شبه العازلة

تحضير مسحوق كربيد السيليكون عالي النقاء

المواد الأولية: مسحوق SiC من الدرجة 6N، تم تنقيته باستخدام التسامي الفراغي متعدد المراحل والمعالجات الحرارية، مما يضمن انخفاض التلوث المعدني (Fe، Cr، Ni < 10 جزء في البليون) والحد الأدنى من الشوائب متعددة البلورات.

نمو البلورات الأحادية بتقنية PVT المعدلة

بيئة: شبه فراغ (10⁻³–10⁻² تور).
درجة حرارة: بوتقة من الجرافيت يتم تسخينها إلى حوالي 2500 درجة مئوية مع تدرج حراري متحكم فيه ΔT ≈ 10-20 درجة مئوية/سم.
تدفق الغاز وتصميم البوتقةتضمن البوتقة المصممة خصيصًا والفواصل المسامية توزيعًا موحدًا للبخار وتمنع التكوين غير المرغوب فيه للنوى.
التغذية والدوران الديناميكيانيؤدي التجديد الدوري لمسحوق SiC ودوران قضيب البلورة إلى انخفاض كثافة الخلع (<3000 سم⁻²) وتوجيه 4H/6H متسق.

التلدين التعويضي العميق

التلدين بالهيدروجين: تم إجراؤها في جو من الهيدروجين عند درجات حرارة تتراوح بين 600-1400 درجة مئوية لتنشيط المصائد العميقة وتثبيت الناقلات الجوهرية.
التطعيم المشترك بالنيتروجين والألومنيوم (اختياري): دمج الألومنيوم (المستقبل) والنيتروجين (المانح) أثناء النمو أو بعد النمو في عملية الترسيب الكيميائي للبخار لتشكيل أزواج مانح-مستقبل مستقرة، مما يؤدي إلى ظهور قمم المقاومة.

التقطيع الدقيق والتلميع متعدد المراحل

نشر الأسلاك الماسية: رقائق مقطعة إلى سمك يتراوح بين 200 و 1000 ميكرومتر، مع الحد الأدنى من التلف وتفاوت ±5 ميكرومتر.
عملية التلميع: تعمل المواد الكاشطة الماسية المتسلسلة من الخشنة إلى الناعمة على إزالة أضرار المنشار، مما يهيئ الرقاقة للتلميع.

التلميع الكيميائي الميكانيكي (CMP)

وسائط التلميع: معلق أكسيد النانو (SiO₂ أو CeO₂) في محلول قلوي خفيف.
التحكم في العمليات: تعمل عملية التلميع منخفضة الإجهاد على تقليل الخشونة، مما يحقق خشونة RMS من 0.2 إلى 0.4 نانومتر ويزيل الخدوش الدقيقة.

التنظيف النهائي والتغليف

التنظيف بالموجات فوق الصوتيةعملية تنظيف متعددة الخطوات (مذيب عضوي، معالجات حمضية/قاعدية، وشطف بالماء منزوع الأيونات) في بيئة غرفة نظيفة من الفئة 100.
التغليف والتعبئة: تجفيف الرقاقات باستخدام النيتروجين، ثم تغليفها في أكياس واقية مملوءة بالنيتروجين وتعبئتها في صناديق خارجية مضادة للكهرباء الساكنة ومثبطة للاهتزازات.

مواصفات رقائق السيليكون كاربيد شبه العازلة

أداء المنتج	الصف P	الدرجة د
أولاً: معلمات البلورة	أولاً: معلمات البلورة	أولاً: معلمات البلورة
تعدد الأنماط البلورية	4H	4H
معامل الانكسار أ	>2.6 @589nm	>2.6 @589nm
معدل الامتصاص أ	≤0.5% عند 450-650 نانومتر	≤1.5% عند 450-650 نانومتر
معامل النفاذية (أ) (غير مطلي)	≥66.5%	≥66.2%
ضباب أ	≤0.3%	≤1.5%
تضمين النمط المتعدد أ	غير مسموح به	المساحة التراكمية ≤20%
كثافة الأنابيب الدقيقة أ	≤0.5 /سم²	≤2 /سم²
فراغ سداسي أ	غير مسموح به	غير متوفر
الإدماج متعدد الأوجه	غير مسموح به	غير متوفر
إشراك أعضاء البرلمان أ	غير مسموح به	غير متوفر
ثانيًا: المعايير الميكانيكية	ثانيًا: المعايير الميكانيكية	ثانيًا: المعايير الميكانيكية
القطر	150.0 مم +0.0 مم / -0.2 مم	150.0 مم +0.0 مم / -0.2 مم
توجيه السطح	{0001} ±0.3°	{0001} ±0.3°
الطول الأساسي المسطح	شق	شق
الطول المسطح الثانوي	لا يوجد شقة ثانوية	لا يوجد شقة ثانوية
اتجاه الشق	<1-100> ±2°	<1-100> ±2°
زاوية الشق	90° +5° / -1°	90° +5° / -1°
عمق الشق	1 مم من الحافة +0.25 مم / -0.0 مم	1 مم من الحافة +0.25 مم / -0.0 مم
معالجة السطح	الوجه C، الوجه Si: التلميع الكيميائي الميكانيكي (CMP)	الوجه C، الوجه Si: التلميع الكيميائي الميكانيكي (CMP)
حافة الرقاقة	مشطوفة (مستديرة)	مشطوفة (مستديرة)
خشونة السطح (AFM) (5 ميكرومتر × 5 ميكرومتر)	Si-face، C-face: Ra ≥ 0.2 نانومتر	Si-face، C-face: Ra ≥ 0.2 نانومتر
السماكة أ (تروبيل)	500.0 ميكرومتر ± 25.0 ميكرومتر	500.0 ميكرومتر ± 25.0 ميكرومتر
LTV (Tropel) (40 مم × 40 مم) أ	≤ 2 ميكرومتر	≤ 4 ميكرومتر
تباين السماكة الكلي (TTV) أ (تروبيل)	≤ 3 ميكرومتر	≤ 5 ميكرومتر
القوس (القيمة المطلقة) أ (تروبل)	≤ 5 ميكرومتر	≤ 15 ميكرومتر
Warp a (Tropel)	≤ 15 ميكرومتر	≤ 30 ميكرومتر
ثالثًا: معلمات السطح	ثالثًا: معلمات السطح	ثالثًا: معلمات السطح
رقاقة/شق	غير مسموح به	≤ قطعتين، طول وعرض كل منهما ≤ 1.0 مم
خدش (Si-face, CS8520)	الطول الإجمالي ≤ 1 × القطر	الطول الإجمالي ≤ 3 × القطر
الجسيم أ (الوجه السيليكوني، CS8520)	≤ 500 قطعة	غير متوفر
كسر	غير مسموح به	غير مسموح به
التلوث أ	غير مسموح به	غير مسموح به

التطبيقات الرئيسية لرقائق السيليكون كاربيد شبه العازلة

إلكترونيات عالية الطاقةتستفيد ترانزستورات MOSFET القائمة على كربيد السيليكون، وثنائيات شوتكي، ووحدات الطاقة للمركبات الكهربائية من مقاومة التشغيل المنخفضة وقدرات الجهد العالي لكربيد السيليكون.
الترددات الراديوية والميكروويف: يُعد أداء SiC عالي التردد ومقاومته للإشعاع مثاليين لمضخمات محطات قاعدة الجيل الخامس ووحدات الرادار والاتصالات عبر الأقمار الصناعية.
الإلكترونيات الضوئيةتستخدم مصابيح LED فوق البنفسجية، وثنائيات الليزر الزرقاء، وأجهزة الكشف الضوئي ركائز SiC ناعمة على المستوى الذري من أجل نمو طبقي موحد.
استشعار البيئات القاسيةإن استقرار كربيد السيليكون عند درجات الحرارة العالية (>600 درجة مئوية) يجعله مثالياً لأجهزة الاستشعار في البيئات القاسية، بما في ذلك التوربينات الغازية وأجهزة الكشف النووي.
الفضاء والدفاعيوفر كربيد السيليكون (SiC) المتانة اللازمة للإلكترونيات المستخدمة في الأقمار الصناعية وأنظمة الصواريخ وإلكترونيات الطيران.
بحوث متقدمةحلول مخصصة للحوسبة الكمومية، والبصريات الدقيقة، وغيرها من التطبيقات البحثية المتخصصة.

الأسئلة الشائعة

لماذا يُفضل استخدام كربيد السيليكون شبه العازل على كربيد السيليكون الموصل؟
يتميز كربيد السيليكون شبه العازل بمقاومة كهربائية أعلى بكثير، مما يقلل من تيارات التسريب في الأجهزة ذات الجهد العالي والتردد العالي. أما كربيد السيليكون الموصل فهو أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تتطلب توصيلًا كهربائيًا.
هل يمكن استخدام هذه الرقائق للنمو الطبقي؟
نعم، هذه الرقاقات جاهزة للترسيب الطبقي ومحسّنة لتقنيات MOCVD أو HVPE أو MBE، مع معالجات سطحية وتحكم في العيوب لضمان جودة فائقة للطبقة الطبقية.
كيف تضمنون نظافة رقائق السيليكون؟
تضمن عملية الغرفة النظيفة من الفئة 100، والتنظيف بالموجات فوق الصوتية متعدد الخطوات، والتعبئة والتغليف المحكم بالنيتروجين، أن تكون الرقائق خالية من الملوثات والمخلفات والخدوش الدقيقة.
ما هي المدة الزمنية اللازمة لتنفيذ الطلبات؟
عادةً ما يتم شحن العينات في غضون 7-10 أيام عمل، بينما يتم تسليم طلبات الإنتاج عادةً في غضون 4-6 أسابيع، وذلك حسب حجم الرقاقة المحدد والميزات المخصصة.
هل يمكنك توفير أشكال مخصصة؟
نعم، يمكننا إنشاء ركائز مخصصة بأشكال مختلفة مثل النوافذ المستوية، والأخاديد على شكل حرف V، والعدسات الكروية، وغيرها.

معلومات عنا

تتخصص شركة XKH في تطوير وإنتاج وبيع الزجاج البصري الخاص ومواد الكريستال الجديدة بتقنيات متطورة. تخدم منتجاتنا قطاعات الإلكترونيات البصرية والإلكترونيات الاستهلاكية والقطاع العسكري. نقدم مكونات بصرية من الياقوت، وأغطية عدسات الهواتف المحمولة، والسيراميك، وتقنية LT، وكربيد السيليكون (SIC)، والكوارتز، ورقائق الكريستال شبه الموصلة. بفضل خبرتنا الواسعة ومعداتنا المتطورة، نتفوق في معالجة المنتجات غير القياسية، ونسعى لنكون شركة رائدة في مجال المواد الكهروضوئية عالية التقنية.