Porcelana SHANGHAI FAMOUS TRADE CO.,LTD noticias de la compañía

En la cadena industrial de semiconductores, especialmente en la cadena industrial de semiconductores de tercera generación (semiconductores de banda ancha), la distinción entre sustrato y capa epitaxial es crucial.   ¿Cuál es la importancia de la capa epitaxial? ¿Cuál es la diferencia entre ella y el sustrato?   En primer lugar, el sustrato es una oblea hecha de material monocristalino semiconductor que puede utilizarse como entrada directa en el proceso de fabricación de oblas para producir dispositivos semiconductores,o puede ser procesado por el proceso epitaxial para producir obleas epitaxialEl sustrato es la base de la oblea, ubicada en la capa inferior, y sostiene toda la oblea.y después del embalajeEl sustrato es la base en la parte inferior del chip, y la compleja estructura del chip está construida sobre esta base. En segundo lugar, la epitaxia se refiere al crecimiento de una nueva capa de un solo cristal en un sustrato de un solo cristal finamente procesado.Este nuevo cristal único puede ser el mismo que el material del sustrato o un material diferenteComo la nueva capa de cristal único crece de acuerdo con la fase cristalina del sustrato, se llama capa epitaxial.Su grosor suele ser de varios micronesTomando el silicio como ejemplo, el significado del crecimiento epitaxial del silicio es crecer una sola capa cristalina con una buena estructura cristalina con la misma orientación cristalina, resistividad diferente,y espesor en un sustrato de silicio monocristalino con una orientación cristalina específica. El sustrato después del crecimiento epitaxial se llama una oblea epitaxial, y su estructura se puede expresar como una capa epitaxial más un sustrato.El proceso de fabricación del dispositivo se realiza en la capa epitaxial. La epitaxia se divide en homoepitaxial y heteroepitaxial.La importancia del homoepitaxial es mejorar la estabilidad y fiabilidad del producto.Aunque la capa homoepitaxial está hecha del mismo material que el sustrato, la pureza del material y la uniformidad de la superficie de la oblea se pueden mejorar mediante el tratamiento epitaxial.En comparación con la oblea pulida con pulido mecánico, la superficie del sustrato tratada con tratamiento epitaxial tiene una mayor planitud, una mayor limpieza, menos microdefectos y menos impurezas superficiales, por lo que la resistividad es más uniforme,y es más fácil controlar defectos como las partículas superficiales, fallas de apilamiento y dislocaciones.   Epitaxy no sólo mejora el rendimiento del producto, sino que también garantiza la estabilidad y fiabilidad del producto.el crecimiento epitaxial en el sustrato de la oblea es un paso crucial del proceso. 1Mejorar la calidad del cristal: Los defectos e impurezas del sustrato inicial se pueden mejorar mediante el crecimiento de la capa epitaxial.El sustrato de la oblea puede producir ciertos defectos e impurezas durante el proceso de fabricaciónEl crecimiento de la capa epitaxial puede generar una capa de silicio de cristal único de alta calidad, baja en defectos y concentración de impurezas en el sustrato.que es crucial para la fabricación posterior del dispositivo. 2Estructura cristalina uniforme: el crecimiento epitaxial puede garantizar la uniformidad de la estructura cristalina y reducir la influencia de los límites de grano y defectos en el material del sustrato,Mejorando así la calidad cristalina de toda la oblea. 3Mejorar el rendimiento eléctrico y optimizar las características del dispositivo: mediante el crecimiento de una capa epitaxial en el sustrato,La concentración de dopaje y el tipo de silicio pueden controlarse con precisión para optimizar el rendimiento eléctrico del dispositivo.Por ejemplo, el dopaje de la capa epitaxial puede ajustar con precisión el voltaje umbral y otros parámetros eléctricos del MOSFET. 4Reducir la corriente de fuga: las capas epitaxiales de alta calidad tienen una menor densidad de defectos, lo que ayuda a reducir la corriente de fuga en el dispositivo, mejorando así el rendimiento y la fiabilidad del dispositivo. 5. Soporte de nodos de proceso avanzados y reducción del tamaño de las características: en nodos de proceso más pequeños (como 7nm y 5nm), el tamaño de las características del dispositivo continúa reduciéndose,que requieren materiales más refinados y de alta calidadLa tecnología de crecimiento epitaxial puede satisfacer estos requisitos y apoyar la fabricación de circuitos integrados de alto rendimiento y alta densidad. 6Mejorar el voltaje de ruptura: la capa epitaxial puede diseñarse para tener un voltaje de ruptura más alto, que es crítico para la fabricación de dispositivos de alta potencia y alta tensión.en dispositivos de potencia, la capa epitaxial puede aumentar el voltaje de ruptura del dispositivo y aumentar el rango de funcionamiento seguro. 7Compatibilidad de procesos y estructura multicapa: la tecnología de crecimiento epitaxial permite el crecimiento de estructuras multicapa en el sustrato,y las diferentes capas pueden tener diferentes concentraciones y tipos de dopajeEsto es muy útil para fabricar dispositivos CMOS complejos y lograr la integración tridimensional. 8Compatibilidad: The epitaxial growth process is highly compatible with existing CMOS manufacturing processes and can be easily integrated into existing manufacturing processes without significantly modifying the process lines.

Los tubos de protección de termopares de zafiro y las envolturas de termopares de zafiro pueden soportar altas temperaturas de hasta 2000 grados centígrados y presiones de hasta 3000 bar,haciendo que sean muy adecuados para ambientes duros como el procesamiento químicoLa industria del vidrio y la refinería petroquímica. En comparación con los tubos de protección de termopares de alumina y los tubos de protección de termopares de cerámica, los tubos y las envolturas de protección de termopares de zafiro ofrecen una mejor estabilidad del material.Son adecuados para su uso en campos de alta temperatura, como los reactores de combustión de petróleo pesado y la metalurgia., lo que los convierte en reemplazos ideales para los tubos de protección de termopares de alumina. Para más detalles, visite:El contenido de nitrógeno de galio en el producto se calcula de acuerdo con el artículo 2, apartado 1, del Reglamento (CE) no 1272/2008 del Parlamento Europeo y del Consejo. Los tubos de protección de termopares de zafiro han reemplazado a los tubos de cerámica que no pueden resistir la difusión de metales, como en la producción de vidrio de plomo,donde las envolturas de termopares Pt se fundirían en el vidrio, que requiere reproducción. En la actualidad, los tubos y las envolturas de protección de termopares de zafiro se han utilizado con éxito en las siguientes áreas: Fabricación de semiconductores: Las envolturas de zafiro de aluminio con una pureza de hasta el 99,995% garantizan un proceso de producción libre de contaminación. Fabricación en entornos corrosivos: Ácidos minerales concentrados o en ebullición, óxidos reactivos a altas temperaturas. Industria del vidrio y de la cerámica: sustitución de las sondas Pt para garantizar procesos libres de contaminación. Fabricación de instrumentos: Digestores de microondas, hornos de reacción a altas temperaturas, instrumentos de ensayo de laboratorio, etc. Aplicaciones ópticas: lámparas UV, luces de automóviles. Reactores de petróleo pesado: Se utiliza en la petroquímica y otras áreas. Sector energético: Para la eliminación de NOx y otros contaminantes. Los termopares de zafiro, que consisten en una vaina protectora de alumina sellada externamente y un capilar interno de termopares, también denominados termopares de zafiro.Debido a la transparencia óptica y la no porosidad del material de cristal único de las envolturas de zafiro, estos termopares muestran una excelente resistencia a altas temperaturas y la capacidad de proteger los efectos de la temperatura ambiental sobre el termopare. Las envolturas de zafiro pueden soportar temperaturas de hasta 2000 grados centígrados y presiones de 3000 bares, lo que las hace extremadamente adecuadas para ambientes duros como el procesamiento químico,refinación de petróleo, y las industrias del vidrio.Las envolturas de zafiro ofrecen una estabilidad de material superior en comparación con los tubos de alumina cerámica y se utilizan en muchos campos de alta temperatura, como reactores de combustión de petróleo pesado y metalurgia. Las envolturas de zafiro ya han reemplazado a los tubos de cerámica que no pueden resistir la difusión de metal, como en la producción de vidrio de plomo, donde las envolturas de termopares Pt se fundirían en el vidrio,lo que lleva a la necesidad de reproducción.      

SiC es un compuesto binario formado por el elemento Si y el elemento C en proporción 1: 1, es decir, 50% de silicio (Si) y 50% de carbono (C), y su unidad estructural básica es el tetraedro SI-C.   Por ejemplo, los átomos de Si son grandes en diámetro, equivalente a una manzana, y los átomos de C son pequeños en diámetro, equivalente a una naranja,y un número igual de naranjas y manzanas se apilan para formar un cristal de SiC. SiC es un compuesto binario, en el que el espacio entre los átomos de los enlaces Si-Si es de 3.89 A, ¿cómo entender este espacio?En la actualidad, la máquina de litografía más excelente del mercado tiene una precisión de litografía de 3nm, que es una distancia de 30A, y la precisión de litografía es 8 veces la distancia atómica. La energía del enlace Si-Si es de 310 kJ/mol, así que puedes entender que la energía del enlace es la fuerza que separa estos dos átomos, y cuanto mayor sea la energía del enlace,Cuanto mayor sea la fuerza que necesitas para separar. El espacio atómico del enlace Si-C es de 1,89 A y el tamaño de la energía del enlace es de 447 kJ/mol. En comparación con los materiales semiconductores tradicionales basados en silicio, se puede ver por la energía de enlace que las propiedades químicas de los materiales semiconductores basados en silicio son más estables. Se puede ver que cualquier átomo de C está conectado a los cuatro átomos de Si más cercanos, y a la inversa, cualquier átomo de Si está conectado a los cuatro átomos de C más cercanos. La estructura cristalina de SiC también se puede describir por el método de estructura en capas.formando una capa de átomos de C muy unidos, mientras que los átomos de Si también ocupan seis sitios de la cuadrícula en el mismo plano y forman una capa de átomos de Si. Cada C en una capa compacta de átomos C está conectado a su Si más cercano, y viceversa.Cada dos capas adyacentes de átomos de C y Si forman una capa diatómica de carbono y silicio. La disposición y combinación de los cristales de SiC son muy ricos, y se han descubierto más de 200 tipos de cristales de SiC. Esto es similar a Tetris, aunque los bloques más pequeños son los mismos, pero cuando los bloques se unen, forman formas diferentes. La estructura espacial de SiC es ligeramente más compleja que Tetris, y su unidad más pequeña cambia de un pequeño cuadrado a un pequeño tetraedro, un tetraedro compuesto por átomos de C y Si. Con el fin de distinguir las diferentes formas cristalinas de SiC, el método Ramsdell se utiliza principalmente para el etiquetado en la actualidad.El método utiliza la combinación de letras y números para representar las diferentes formas cristalinas de SiC. Las letras se colocan en la parte posterior para indicar el tipo de célula del cristal.C significa Cubico (primera letra del inglés cúbico), H significa Hexagonal (primera letra del inglés), R significa Rombo (primera letra del inglés rombo).Los números se colocan primero para representar el número de capas de la capa diatómica Si-C de la unidad repetitiva básica. Además del 2H-SiC y el 3C-SiC, otras formas cristalinas pueden considerarse una mezcla de estructura de esfarerita y wurtzita, es decir, una estructura hexagonal compacta. El plano C se refiere a la cara de cristal (000-1) de la oblea de carburo de silicio, es decir, la superficie en la que el cristal se corta a lo largo de la dirección negativa del eje C,y el átomo final de la superficie es el átomo de carbono. La superficie de silicio se refiere a la cara de cristal (0001) de la oblea de carburo de silicio, es decir, la superficie en la que el cristal se corta a lo largo de la dirección positiva del eje C,y el átomo terminal de la superficie es el átomo de silicio. La diferencia entre el plano C y el plano de silicio afectará las propiedades físicas y eléctricas de la oblea de carburo de silicio, como la conductividad térmica, la conductividad eléctrica, la movilidad del portador,densidad del estado de interfaz y así sucesivamente. La elección del plano C y el plano de silicio también afectará el proceso de fabricación y el rendimiento de los dispositivos de carburo de silicio, como el crecimiento epitaxial, la implantación de iones, la oxidación, la deposición de metales,resistencia al contacto, etc.                                

Los parámetros del perfil de superficie de la oblea Arco, Warp, TTV son factores muy importantes que deben considerarse en la fabricación de chips.En conjunto, estos tres parámetros reflejan la uniformidad de la planitud y del grosor de la oblea de silicio y tienen un impacto directo en muchos pasos clave del proceso de fabricación de chips. TTV es la diferencia entre el grosor máximo y mínimo de una oblea de silicio.Este parámetro es un índice importante utilizado para medir la uniformidad de espesor de las obleas de silicio.En un proceso de semiconductores, el espesor de la oblea de silicio debe ser muy uniforme en toda la superficie.Las mediciones se realizan generalmente en cinco puntos de la oblea de silicio y se calcula la diferencia máxima.En última instancia, este valor es la base para juzgar la calidad de la oblea de silicio.En aplicaciones prácticas, el TTV de una oblea de silicio de 4 pulgadas es generalmente menor que 2um, y el de una oblea de silicio de 6 pulgadas es generalmente menor que 3um. - ¿ Por qué? El arco en la fabricación de semiconductores se refiere a la flexión de obleas de silicio.La palabra probablemente proviene de una descripción de la forma de un objeto cuando está doblado, como la forma curva de un arco.El valor de arco se define midiendo la desviación máxima entre el centro y el borde de la oblea de silicio.Este valor se expresa generalmente en micrómetros (μm).El estándar SEMI para las obleas de silicio de 4 pulgadas es Bow

Hoja epitaxial y su aplicación La hoja epitaxial (EPI) se refiere a la película de semiconductores cultivada en el sustrato, que está compuesta principalmente de tipo P, pozo cuántico y tipo N.Ahora el material epitaxial principal es el nitruro de galio (GaN), y el material de sustrato es principalmente zafiro.Silicio, carbonización en tres, pozos cuánticos generalmente para 5 proceso de producción comúnmente utilizado para la epitaxia de fase de gas orgánico metálico (MOCVD), que es la parte central de la industria LED,la necesidad de una mayor tecnología y una mayor inversión de capital. En la actualidad, se puede hacer en el sustrato de silicio capa epitaxial ordinaria, capa epitaxial de estructura multicapa, capa epitaxial de resistencia ultra alta, capa epitaxial ultra gruesa,la resistencia de la capa epitaxial puede alcanzar más de 1000 ohmios, y el tipo conductor es: P/P++, N/N+, N/N+, N/P/P, P/N/N /N+ y muchos otros tipos. Las obleas epitaxales de silicio son el material principal utilizado para fabricar una amplia gama de dispositivos semiconductores, con aplicaciones en electrónica de consumo, industrial, militar y espacial. Algunas de las aplicaciones de microelectrónica más importantes emplean múltiples tecnologías de proceso de epitaxia de silicio probadas en producción y estándar de la industria: Diodo • Diodo de Schottky • Diodos muy rápidos • Diodo de Zener • Diodo PIN • Supresor de voltaje transitorio (TVS) • y otros Transistores • Potencia IGBT • OMS de potencia • MOSFET • Potencia media • Pequeña señal • y otros Circuito integradoCircuito integrado bipolar • EEPROM • Amplificador • Microprocesador • Microcontrolador • Identificación por radiofrecuencia • y otros La selectividad epitaxial se logra generalmente ajustando la tasa relativa de deposición epitaxial y grabando in situ.El gas utilizado es generalmente el gas fuente de silicio DCS que contiene cloro (Cl), y la selectividad del crecimiento epitaxial se realiza por la adsorción de átomos de Cl en la superficie del silicio en la reacción es menor que la de los óxidos o nitritos.Dado que el SiH4 no contiene átomos de Cl y tiene una baja energía de activación, generalmente solo se usa en el proceso de epitaxia total a baja temperatura.Otra fuente de silicio comúnmente utilizada, el TCS, tiene baja presión de vapor y es líquido a temperatura ambiente, que debe importarse a la cámara de reacción a través de burbujeadores de H2,pero el precio es relativamente barato, y su velocidad de crecimiento rápida (hasta 5 um/min) se utiliza a menudo para cultivar capas epitaxiales de silicio relativamente gruesas, que se ha utilizado ampliamente en la producción de láminas epitaxiales de silicio.Entre los elementos del Grupo IV, la constante de red de Ge (5.646A) difiere menos de la de Si (5.431A), lo que hace que los procesos SiGe y Si sean fáciles de integrar.La capa de cristal único SiGe formada por Ge en el Si de cristal único puede reducir la anchura de la brecha de banda y aumentar la frecuencia de corte característica (fT),que lo hace ampliamente utilizado en dispositivos de alta frecuencia de comunicación inalámbrica y óptica.Además, en los procesos avanzados de circuito integrado CMOS, la tensión de red introducida por el desajuste constante de red (4%) de Ge y Si se utilizará para mejorar la movilidad de electrones o agujeros,para aumentar la corriente de saturación y la velocidad de respuesta del dispositivo, que se está convirtiendo en un punto caliente en la investigación de tecnología de circuitos integrados de semiconductores en varios países.   Debido a la mala conductividad eléctrica del silicio intrínseco, su resistividad es generalmente superior a 200 ohm-cm,y por lo general es necesario incorporar gas de impureza (dopante) en el crecimiento epitaxial para satisfacer ciertas propiedades eléctricas del dispositivo.Los gases de impureza se pueden dividir en dos tipos: los gases de impureza de tipo N que se utilizan comúnmente incluyen fosfano (PH3) y arsénico (AsH3), mientras que el tipo P es principalmente borano (B2H6).  

En este número, profundizamos en la aplicación, el proceso de preparación, el tamaño del mercado y la tendencia de desarrollo de la epitaxia de carburo de silicio. La epitaxia se refiere al crecimiento de una capa de material de cristal único de mayor calidad en la superficie del sustrato de carburo de silicio.y el crecimiento de una capa de epitaxia de carburo de silicio en la superficie del sustrato de carburo de silicio conductor, llamado epitaxia homogénea; el crecimiento de la capa de epitaxia de nitruro de galio en el sustrato SIC semi-aislado se llama heteroepitaxia. El tamaño del epitaxial también es el mismo que el sustrato,con una anchura superior a 2 pulgadas (50 mm), 3 pulgadas (75 mm), 4 pulgadas (100 mm), 6 pulgadas (150 mm), 8 pulgadas (200 mm) y otras especificaciones.   Sí, sí.C. LasLa epitaxis de carburo puede fabricar todo tipo de dispositivos de potencia, que pueden utilizarse en vehículos de nueva energía, almacenamiento de energía fotovoltaica, aeroespacial y otros campos;La epitaxia de nitruro de galio puede fabricar varios dispositivos de RF para la comunicación 5G, radar y otros campos. Con el crecimiento de la demanda de dispositivos de potencia de carburo de silicio en vehículos de nueva energía, almacenamiento de energía fotovoltaica y otras industrias, el mercado epitaxial de carburo de silicio también se está expandiendo rápidamente.Los datos de la investigación de la industria muestran que el tamaño del mercado epitaxial mundial de carburo de silicio es de 172.000 millones de dólares estadounidenses en 2020En la actualidad, la economía de la Unión Europea se encuentra en una fase de expansión y se espera que alcance los 1.233 000 millones de dólares para 2027. the market research company Y0LE and TECHCET released silicon carbide wafer materials report shows that the global equivalent 6-inch silicon carbide epitaxial wafer market size is expected to reach about 800En el año 2023, se espera que el sector de la energía se convierta en uno de los principales sectores de producción de electricidad. Desde el punto de vista del valor, el valor añadido de la cadena de la industria del carburo de silicio se concentra en la parte ascendente,y el epitaxial (incluido el sustrato) tiene un valor más alto en la cadena industrial del carburo de silicio. Según los datos de CASA, el sustrato y la epitaxia, como eslabón de la cadena industrial del carburo de silicio, representan el 47% y el 23% de la estructura de costes de los dispositivos de potencia de carburo de silicio, respectivamente..Las altas barreras de producción para las láminas epitaxiales de carburo de silicio de alta calidad, junto con la fuerte demanda aguas abajo de los dispositivos globales de carburo de silicio,que se traduce en un suministro limitado de hojas epitaxiales de carburo de silicio de alta calidad, por lo que el valor de las láminas epitaxiales de carburo de silicio en la cadena industrial es relativamente alto. Desde el punto de vista de la importancia, el cristal de carburo de silicio en el proceso de crecimiento producirá inevitablemente defectos, la introducción de impurezas,como resultado, la calidad y el rendimiento del material del sustrato no son suficientemente buenos., y el crecimiento de la capa epitaxial puede eliminar algunos defectos en el sustrato, por lo que la red está organizada ordenadamente.Por lo tanto, la calidad de la epitaxia tiene un impacto decisivo en el rendimiento del dispositivo., y la calidad de epitaxia se ve afectada por el procesamiento de cristales y sustratos, la epitaxia está en el centro de una industria, juega un papel clave.   Por un lado, la calidad de la lámina epitaxial de carburo de silicio se ve afectada por el grosor y la concentración de dopante de los parámetros clave.Los requisitos de los parámetros epitaxiales dependen del diseño del dispositivo., y los parámetros epitaxiales son diferentes según el nivel de tensión del dispositivo.generalmente 100V tensión necesita 1μm de espesor epitaxia, 600V necesita 6μm, 1200-1700V necesita 10-15μm, 15000V necesita cientos de micras (alrededor de 150μm). Por otro lado, el control de los defectos epitaxiales SIC es la clave para la fabricación de dispositivos de alto rendimiento,y los defectos afectarán seriamente el rendimiento y la fiabilidad de los dispositivos de alimentación SICLos defectos epitaxiales incluyen principalmente: defectos del sustrato, como microtúbulos, dislocación de tornillo penetrante TSD, dislocación de borde penetrante TED, dislocación del plano base BPD, etc.Dislocación causada por el crecimiento epitaxial; Defectos macro, tales como defectos de triángulo, defectos de zanahoria/cometa, hoyos poco profundos, defectos de apilamiento en crecimiento, caídas de objetos, etc.TSD y TED básicamente no afectan el rendimiento del dispositivo de carburo de silicio finalUna vez que aparecen defectos macroscópicos en el dispositivo, el dispositivo no podrá probar, lo que resulta en un rendimiento más bajo.   En la actualidad, los métodos de preparación de la epitaxia de SiC incluyen principalmente: deposición química de vapor (CVD), epitaxia molecular (MBE), epitaxia en fase líquida (LPE), deposición y sublimación por láser pulsado (PLD). En comparación con los tres métodos de preparación, aunque la calidad de epitaxia del carburo de silicio preparado por el método MBE y el método LPE es mejor,La tasa de crecimiento es demasiado lenta para satisfacer las necesidades de la industrialización, y la tasa de crecimiento de la ECV es mayor, la calidad de la epitaxia también está en línea con los requisitos, y el sistema de ECV es relativamente simple y fácil de operar, y el costo es menor.La deposición química de vapor (CVD) es el método de epitaxia 4H-SiC más popular en la actualidadSu ventaja es que el flujo de la fuente de gas, la temperatura de la cámara de reacción y la presión se pueden controlar eficazmente durante el proceso de crecimiento, lo que reduce en gran medida el proceso de ECV epitaxial. Resumen: Con la mejora del nivel de voltaje del dispositivo, el grosor epitaxial ha pasado de unos pocos micrones en el pasado a decenas o incluso cientos de micrones.Las empresas nacionales han aumentado gradualmente la cantidad de crecimiento de epitaxia de carburo de silicio de 6 pulgadas, y comenzó a extenderse a la investigación y el desarrollo y la producción de epitaxia de 8 pulgadas, pero no hay capacidad de suministro a gran escala.La epitaxia de carburo de silicio doméstico puede basicamente satisfacer la demandaEn comparación con el carburo de silicio de 6 pulgadas, 8 pulgadas pérdida de borde epitaxial es menor, el área disponible es mayor,y puede aumentar la capacidad de producción, y se espera que el coste se reduzca en más del 60% en el futuro a través de la mejora de la producción y las economías de escala.

El SiC ayuda a ampliar la gama de vehículos eléctricos       Con la creciente demanda mundial de transporte respetuoso con el medio ambiente y sostenible,Los vehículos eléctricos son cada vez más populares como una solución para reducir las emisiones y reducir la dependencia del petróleoSin embargo, el rango de los vehículos eléctricos ha sido un problema clave.Una nueva generación de materiales semiconductores - el carburo de silicio (SiC) - está desempeñando un papel clave para ayudar a ampliar la gama de vehículos eléctricos.         El carburo de silicio es un material semiconductor avanzado con muchas propiedades excelentes que lo hacen ideal para la industria de vehículos eléctricos.Aquí hay algunas maneras clave en que el carburo de silicio puede ayudar a ampliar el rango de vehículos eléctricos.Las razones para la aplicación del carburo de silicio en el campo de los vehículos de nueva energía incluyen su alta estabilidad a temperatura, conversión eficiente de energía, alta densidad de potencia,Características de cambio rápido, capacidad de alto voltaje y tecnología de fabricación gradualmente madura.Estas características hacen del carburo de silicio una de las tecnologías clave para mejorar el rendimiento y la autonomía de los vehículos de nueva energía.       Los dispositivos de carburo de silicio tienen una mayor densidad de potencia y una mayor frecuencia de conmutación que los dispositivos de silicio tradicionales.Esto significa que el uso de dispositivos de carburo de silicio en el sistema de accionamiento eléctrico de los vehículos eléctricos puede lograr un diseño más pequeño y ligero, reducir la ocupación de espacio y el peso del sistema, y mejorar aún más el alcance de los vehículos eléctricos.La electrónica de potencia basada en SiC ofrece bajas pérdidas de energía en comparación con la electrónica tradicional basada en silicioEste aumento de la eficiencia reduce el desperdicio de energía durante la conversión de potencia y permite que se entregue más energía a las ruedas.ampliando efectivamente su rango.         Con el desarrollo continuo y la madurez de la tecnología de carburo de silicio,Cada vez más fabricantes de vehículos eléctricos han comenzado a utilizar dispositivos de carburo de silicio para mejorar el rendimiento y la autonomía de los vehículos eléctricosLa amplia aplicación del carburo de silicio acelerará la popularidad de los vehículos eléctricos y contribuirá más al transporte respetuoso con el medio ambiente.Los dispositivos SiC pueden manejar densidades de potencia más altas debido a sus propiedades térmicas superiores y frecuencias de conmutación más altasEsto permite el diseño de sistemas electrónicos de potencia más compactos y ligeros. Al reducir el peso de los componentes, se requiere menos energía para mover el vehículo, lo que conduce a un mayor alcance.       La industria de los vehículos eléctricos se encuentra en una etapa de rápido desarrollo, y el carburo de silicio, como una importante innovación tecnológica,seguirá desempeñando un papel clave en la obtención de mayores avances en la gama de vehículos eléctricosEn los próximos años, esperamos ver más vehículos eléctricos que utilizan tecnología de carburo de silicio, promoviendo aún más el desarrollo de transporte sostenible.En general, la tecnología SiC contribuye a ampliar la gama de vehículos eléctricos mejorando la eficiencia de la electrónica de potencia, aumentando la densidad de potencia, permitiendo una carga más rápida,mejora de la gestión térmicaEstos avances ayudan a maximizar la utilización de la energía y a mejorar la eficiencia general y la autonomía de los vehículos eléctricos.                       

        Sic el carburo de silicio es un material del semiconductor compuesto integrado por elementos del carbono y del silicio, que es uno de los materiales ideales para hacer los dispositivos des alta temperatura, de alta frecuencia, de alta potencia, y de alto voltaje.         Comparado a los materiales tradicionales del silicio (Si), la anchura del bandgap del carburo de silicio (sic) es tres veces que del silicio; La conductividad termal es 4-5 veces que del silicio; El voltaje de avería es 8-10 veces que del silicio; La tarifa de la deriva de la saturación del electrón es 2-3 veces que del silicio. Las ventajas de la base de las materias primas del carburo de silicio se reflejan adentro:1) características de resistencia de alto voltaje: un bandgap más de baja impedancia, más ancho, capaces de soportar corrientes y voltajes más grandes, dando por resultado diseños de producto más pequeños y una eficacia más alta;2) características de resistencia de alta frecuencia: Sic los dispositivos no tienen arrastrarse actual durante el proceso del cierre, que puede mejorar con eficacia la velocidad que cambia del componente (aproximadamente 3-10 veces que del Si), conveniente para frecuencias más altas y velocidades que cambian más rápidas;3) resistencia da alta temperatura: Sic tiene conductividad termal más alta comparada al silicio y puede actuar en temperaturas más altas.        Desde la perspectiva de flujo de proceso; Sic el polvo experimenta la cristalización, el proceso, cortar, el pulido, el pulido, y procesos de limpieza de formar en última instancia un substrato. El substrato experimenta crecimiento epitaxial para obtener una oblea epitaxial. Las obleas epitaxiales se fabrican en los dispositivos con pasos tales como fotolitografía, aguafuerte, implantación de ion, y deposición.     Corte la oblea en dados, paquete los dispositivos, y móntelos en los módulos en una cubierta especial. La cadena industrial incluye el dispositivo por aguas arriba del substrato y epitaxial, del centro de la corriente y la fabricación del módulo, y usos terminales rio abajo.        Los dispositivos de poder hicieron del carburo de silicio se dividen en dos categorías basadas en sus diferencias eléctricas del funcionamiento, y son ampliamente utilizados en campos tales como nuevos vehículos de la energía, producción de energía fotovoltaica, tránsito del carril, y comunicación 5G. Según las diversas propiedades eléctricas, los dispositivos hicieron de los materiales del carburo de silicio se dividen en los dispositivos de poder conductores del carburo de silicio y los dispositivos semi aisladores del carburo de silicio, con diversos campos terminales del uso para los dos tipos de dispositivos del carburo de silicio.      Los dispositivos de poder conductores del carburo de silicio son hechos principalmente por capas epitaxiales cada vez mayor del carburo de silicio en los substratos conductores, obteniendo las obleas epitaxiales del carburo de silicio y la transformación posterior de ellas. Las variedades incluyen los diodos de Schottky, los MOSFETs, IGBTs, el etc. Se utilizan principalmente en la construcción de la infraestructura tal como vehículos eléctricos, producción de energía fotovoltaica, tránsito del carril, centros de datos, y carga.   El carburo de silicio semi aislador basó los radioinstrumentos es hecho por capas epitaxiales cada vez mayor del nitruro del galio en los substratos semi aisladores del carburo de silicio para obtener las obleas epitaxiales basadas del nitruro del galio del carburo de silicio. Estos dispositivos incluyen el HEMT y otros radioinstrumentos del nitruro del galio, usados principalmente para la comunicación 5G, la comunicación del vehículo, los usos de la defensa nacional, la transmisión de datos, y aeroespacial.

    Materias primas del semiconductor de la llave bajo controles de exportaciónEl 1 de agosto de 2023, el ministerio del comercio y la administración general de aduanas de China ejecutaron oficialmente los controles de exportación en las materias primas galio y germanio del semiconductor. Hay diversas opiniones en la industria con respecto a este movimiento, y mucha gente cree que está en respuesta al control actualizado del ASML holandés en la exportación de las máquinas de la litografía. Pero en agosto de 2022. Los Estados Unidos han incluido el óxido de gran pureza del galio del material del semiconductor en su lista de control de exportación prohibida a China. La oficina de la industria y de la seguridad (BIS) del Ministerio de los E.E.U.U. de Comercio también ha anunciado la inclusión de los materiales de cuarta generación del semiconductor tales como óxido y diamante del galio, que pueden soportar temperaturas altas y voltajes, así como software de ECAD diseñado específicamente para los microprocesadores en 3nm y abajo, en los nuevos controles de exportación.En aquel momento, no había mucha gente que prestaba la atención a este control de exportación, y no era hasta un año más adelante que China incluyó el galio en la lista de control de exportación que la industria comenzó a prestar la atención al material importante de semiconductores de cuarta generación - óxido del galio. El galio y el germanio son materias primas dominantes en la industria del semiconductor, y sus usos cubren la fabricación de primero a los semiconductores de cuarta generación. Hoy, con la ley de Moore haciendo frente a un embotellamiento, los materiales del semiconductor con anchuras más grandes del bandgap, tales como diamante, óxido del galio, AlN, y los BN, tienen el potencial para convertirse en la fuerza impulsora para la siguiente generación de tecnología de la información debido a sus propiedades físicas excelentes.Para China, es un período crítico para el desarrollo de semiconductores, y las diversas sanciones de los Estados Unidos han hecho la investigación de los materiales revolucionarios dominantes tales como óxido del galio un obstáculo dominante de la brecha. A pesar de los desafíos numerosos, si podemos tener éxito en esta revolución tecnológica de semiconductor, China tendrá el potencial para saltar de una central eléctrica de fabricación a una central eléctrica de fabricación, alcanzando una transformación verdaderamente sin precedente en un siglo. Esto es no sólo una prueba importante de la fuerza tecnológica de China, pero también una oportunidad importante de mostrar la capacidad de China de hacer frente a desafíos tecnológicos globales.   Ventajas más allá del carburo de silicio y del óxido del galioEl óxido del galio, un material de cuarta generación del semiconductor, tiene ventajas tales como anchura grande del bandgap (eV 4,8), alta fuerza de campo crítica de la avería (los 8MV/cm), y buenas características de la conducción. El óxido del galio tiene cinco confirmó las formas cristalinas, entre las cuales el más estable es el β- Ga2O3. Su anchura del bandgap es el eV 4.8-4.9, y la fuerza de campo de la avería es tan alta como 8 MV/cm. Su resistencia de la conducción es mucho más baja que la de sic y GaN, grandemente reduciendo la pérdida de la conducción del dispositivo. Su parámetro característico, premio de Baliga (BFOM), es tan alto como 3400, aproximadamente 10 veces que de sic y 4 veces que de GaN. Comparado al carburo de silicio y al nitruro del galio, el proceso del crecimiento del óxido del galio se puede alcanzar usando el método líquido del derretimiento en la presión atmosférica, que los resultados en la producción de alta calidad, alta, y el bajo costo. Debido a sus propias características, carburo de silicio y nitruro del galio puede ser producido solamente por el método en fase gaseosa, que requiere mantener un ambiente de producción de alta temperatura y la consumo de una gran cantidad de energía. Esto significa que el óxido del galio tendrá una ventaja costada en la producción y la fabricación, y es conveniente para que los fabricantes nacionales aumenten rápidamente capacidad de producción. En comparación con el carburo de silicio, el óxido del galio supera el carburo de silicio en casi toda la parametrización para la optimización del tratamiento. Especialmente con su anchura grande del bandgap y alta fuerza de campo de la avería, tiene ventajas significativas en usos de alta potencia y de alta frecuencia Usos y potencial de mercado específicos del óxido del galioLas perspectivas del desarrollo del óxido del galio son cada vez más prominentes, y el mercado es monopolizado actualmente principalmente por dos gigantes en Japón, Novell Crystal Technology (NCT) y Flosfia. NCT ha estado invirtiendo en la investigación y desarrollo del óxido del galio desde 2012, con éxito rompiéndose con las tecnologías claves múltiples, incluyendo tecnología cristalina y epitaxial de 2 pulgadas del óxido del galio, así como la producción en masa de los materiales del óxido del galio. Su eficacia y alto rendimiento se han reconocido extensamente en la industria. Produjo en masa con éxito las obleas del óxido del galio de 4 pulgadas en 2021 y ha comenzado a suministrar las obleas del cliente, manteniendo de nuevo Japón a continuación la competencia de tercera generación del semiconductor compuesto.Según la predicción de NCT, el mercado para las obleas del óxido del galio crecerá rápidamente en la década próxima y ampliará a aproximadamente RMB 3,02 mil millones en 2030. FLOSFIA predice que en 2025, el tamaño de mercado de los dispositivos de poder del óxido del galio comenzará a superar el del nitruro del galio, alcanzando 1,542 mil millones dólares americanos (aproximadamente 10 mil millones RMB) en 2030, explicando el 40% de carburo de silicio y de 1,56 veces que del nitruro del galio. Según la predicción de la economía de Fuji, el tamaño de mercado de los componentes del poder del óxido del galio alcanzará 154,2 mil millones yenes (aproximadamente 9,276 mil millones yuan) en 2030, superando el tamaño de mercado de los componentes del poder del nitruro del galio. Esta tendencia refleja el potencial del importancia y futuro del óxido del galio en dispositivos electrónicos del poder. El óxido del galio tiene ventajas significativas en ciertos campos específicos del uso. En el campo de la electrónica de poder, los dispositivos de poder del óxido del galio coinciden parcialmente con el nitruro del galio y el carburo de silicio. En el campo militar, se utilizan principalmente en sistemas de control de poder tales como armas electromágneticos de alta potencia, los tanques, los aviones de combate, y las naves, así como las fuentes de alimentación aeroespacial resistentes resistentes a las radiaciones y das alta temperatura. El sector civil se aplica principalmente en campos tales como redes eléctricas, tracción eléctrica, photovoltaics, vehículos eléctricos, aparatos electrodomésticos, equipamiento médico, y productos electrónicos de consumo.      El nuevo mercado del vehículo de la energía también proporciona un escenario enorme del uso para el óxido del galio. Sin embargo, en China, los dispositivos de poder en el nivel del vehículo han sido siempre débiles, y no hay actualmente sic MOS IDM en el nivel del vehículo. Aunque varias compañías Fabless que el contrato con XFab puede rápidamente tener completo las especificaciones del SBD y del MOS al mercado, y las ventas y el progreso del financiamiento sea relativamente lisos, en el futuro, ellas todavía necesiten construir su propio FABULOSO para dominar capacidad de producción y para desarrollar procesos únicos, para generar ventajas competitivas distinguidas.Las estaciones de carga son sensibles muy costado, que proporciona una oportunidad para el óxido del galio. SiSi el óxido del galio puede cumplir o aún exceder requisitos de funcionamiento mientras que gana el reconocimiento del mercado con ventajas del coste, hay una gran posibilidad de su uso en este campo.En el mercado del radioinstrumento, la capacidad de mercado del óxido del galio puede referir al mercado de los dispositivos epitaxiales del nitruro del galio del carburo de silicio. La base de los nuevos vehículos de la energía es el inversor, que tiene requisitos muy altos para las especificaciones de dispositivo. Actualmente, las compañías tales como semiconductor de Italia, Hitachi, Ansemy, y Rohm pueden producir en masa y suministrar los MOSFETs automotrices del grado sic. Se espera que en 2026, este número aumente a $2,222 mil millones (aproximadamente 15 mil millones RMB), indicando que el óxido del galio tiene perspectivas del uso y potencial de mercado amplios en el mercado del radioinstrumento.Otro uso importante en el campo de la electrónica de poder es las baterías 48V. Con el uso extenso de las baterías de litio, un sistema más alto del voltaje se puede utilizar para substituir el sistema del voltaje 12V de baterías de ventaja, alcanzando las metas de la eficacia alta, la perdida de peso, y el ahorro de energía. Estos sistemas de batería de litio utilizarán extensamente el voltaje 48V, y para los sistemas eléctricos electrónicos, 48V se requiere la conversión de gran eficacia del → 12V/5V. Tomando el mercado rodado dos del vehículo eléctrico como un ejemplo, según datos a partir de 2020, la producción total de dos vehículos rodados eléctricos en China era 48,34 millones de unidades, un aumento interanual de 27,2%, y el índice de penetración de baterías de litio excedió del 16%. Hecho frente con tal mercado, los dispositivos de gran intensidad de alto voltaje 100V tales como óxido del galio, GaN, y el silicio basaron los dispositivos de SG-MOS están apuntando este uso y están haciendo esfuerzos.En el campo industrial, tiene varias oportunidades y ventajas importantes, incluyendo el reemplazo unipolar del rendimiento energético bipolar, más alto, la facilidad de la producción en masa, y requisitos de la confiabilidad. Estas características hacen que el óxido del galio potencialmente desempeña un papel importante en los usos futuros del poder. A largo plazo, se espera que desempeñen un papel en el mercado 650V/1200V/1700V/3300V, y se espera que los dispositivos de poder del óxido del galio penetren completamente los campos del equipo automotriz y eléctrico a partir de 2025 a 2030. A corto plazo, los dispositivos de poder del óxido del galio primero aparecerán en campos tales como productos electrónicos de consumo, aparatos electrodomésticos, y fuentes de alimentación industriales altamente confiables y de alto rendimiento. Estas características pueden llevar a la competencia entre los materiales tales como silicio (Si), el carburo de silicio (sic), y el nitruro del galio (GaN).      El autor cree que el foco de la competencia para el óxido del galio en los próximos años estará en el uso convencional de los dispositivos 650V en la plataforma 400V. La competencia en este campo implicará factores múltiples tales como frecuencia, pérdida de energía, coste del microprocesador, coste de sistema, y confiabilidad que cambian. Sin embargo, con el adelanto de la tecnología, la plataforma se puede actualizar a 800V, que requerirá el uso de los dispositivos 1200V o 1700V, que es ya un área de la ventaja para sic y Ga2O3. En esta competencia, los inicios tienen la oportunidad de establecer conciencia del escenario, el sistema de regla del vehículo, y la mentalidad del cliente con la comunicación profundizada con los clientes, poniendo una fundación sólida para el uso de inversores a los clientes automotrices de la empresa.Total, el óxido del galio tiene gran potencial en el campo de los dispositivos de poder y puede competir con los materiales tales como sic y GaN en los campos múltiples para cubrir las necesidades de usos de alto rendimiento tales como eficacia alta, consumo de energía baja, de alta frecuencia, y temperatura alta. Sin embargo, la penetración de nuevos materiales en usos tales como inversores y cargadores toma tiempo y requiere el desarrollo continuo de las especificaciones convenientes para los usos específicos, promoviéndolos gradualmente al mercado.

      01Semiconductor Co., Ltd de Hebei TongguangActualmente, la tecnología de uso general para sintetizar el polvo de gran pureza del carburo de silicio adopta principalmente la síntesis de estado sólido da alta temperatura del polvo de gran pureza del silicio y del polvo de gran pureza del carbono, es decir uno mismo-propagando síntesis da alta temperatura. Para solucionar el problema de la alta concentración de impureza del nitrógeno en síntesis tradicional de la uno mismo-propagación sic del polvo, el semiconductor Co., Ltd. de Hebei Tongguang ha inventado un método bajo de la síntesis del polvo del carburo de silicio de la concentración de impureza del nitrógeno que se puede utilizar para el crecimiento de gran pureza semi aislando cristales sic solos. Este método utiliza las sustancias del retiro del nitrógeno que experimentan reacciones químicas con los elementos del nitrógeno en las temperaturas altas. Los nitruros formados existen en una forma estable dentro de la gama de temperaturas de la síntesis del carburo de silicio, evitando con eficacia impurezas del nitrógeno de entrar en el enrejado del carburo de silicio. Se rompe con el método tradicional actual de la síntesis de materias primas del carburo de silicio y alcanza la síntesis de las materias primas contentas del carburo de silicio del nitrógeno bajo, con un contenido del nitrógeno debajo 2 del × 1016 pieces/cm3, que es particularmente conveniente para el crecimiento de gran pureza semi aislando cristales sic solos. Actualmente, el método más eficaz para crecer sic cristales es el método físico del transporte del vapor (PVT), y los cristales formados en sistemas de la sublimación tienen niveles más bajos del defecto, haciéndoles la tecnología comercial principal de la producción en masa. Al usar método de PVT para crecer sic cristales, el equipo del crecimiento, los componentes del grafito, y los materiales de aislamiento no pueden evitar ser contaminada por las impurezas del nitrógeno. Estos materiales fijarán una gran cantidad de impurezas del nitrógeno por adsorción, dando por resultado un alto contenido de las impurezas del nitrógeno en sic los cristales crecidos.Actualmente, la pureza de las materias primas sic del polvo de gran pureza producidas comercialmente puede alcanzar generalmente solamente 99,999%, con un contenido del nitrógeno sobre todo del × del 5% que un nivel de más de 1016 units/cm3 afecta seriamente al contenido del nitrógeno en su producto subsiguiente - cristales semi aisladores de gran pureza del carburo de silicio solos. Por lo tanto, la reducción del contenido de impureza del nitrógeno en materias primas del polvo está de gran importancia para la preparación de los cristales semi aisladores de gran pureza del carburo de silicio. Abajo, sobre la base de la información de patente de varias empresas bien conocidas divulgadas por Tianyancha, las tecnologías relevantes para la preparación del polvo de gran pureza del carburo de silicio se introducen.   Este método incluye los pasos siguientes:(1) mezcla la materia prima del silicio y materia prima del carbono a fondo;(2) añade sustancias del retiro del nitrógeno a la mezcla de materias primas del silicio y de materias primas del carbono, y después coloca el crisol que contiene sustancias del retiro del nitrógeno y las materias primas de la mezcla del silicio del carbono en la cámara de la reacción; El material del crisol es grafito de gran pureza, con una pureza de más de 99,9995%;(3) vacío la cámara de la reacción para reducir el contenido del oxígeno y del nitrógeno en la cámara de la reacción;(4) calienta la cámara de la reacción, aumenta la temperatura, y hace la sustancia del retiro del nitrógeno reaccionar con el elemento del nitrógeno, formando una forma del sólido o del gas de nitruro que no se descomponga debajo del ℃ 2400;(5) inyecta el gas inerte en la cámara de la reacción, mantiene la presión de la cámara de la reacción, para aumentar gradualmente la temperatura de la cámara de la reacción, para hacer al carbono la materia prima y el silicio materia prima reaccionar, gradualmente fresco a la temperatura ambiente, y para terminar la reacción;(6) quita el nitruro del carburo de silicio obtenido para obtener la materia prima contenta del carburo de silicio del nitrógeno bajo.   02Semiconductor Co., Ltd de Pekín TankblueTianke Heda ha inventado un método de la preparación para el polvo contento del carburo de silicio del nitrógeno bajo y cristal del carburo de silicio el solo. El método de la preparación incluye los pasos siguientes: polvo de gran pureza de mezcla del silicio, polvo de gran pureza del grafito, y materia orgánica de gran pureza volátil, y dejar la materia orgánica de gran pureza volátil evaporarse a menos el de 10% de la masa inicial bajo atmósfera inerte. El material mezclado se sinteriza para obtener el polvo contento del carburo de silicio del nitrógeno bajo. La invención utiliza los compuestos orgánicos volátiles y de gran pureza para quitar el nitrógeno de la superficie de materias primas y de límites de grano durante la preparación del polvo del carburo de silicio, de tal modo reduciendo el contenido del nitrógeno en el producto. Los resultados experimentales muestran que el contenido del nitrógeno del polvo del carburo de silicio y del solo cristal es menos de 5 el × 1016 pieces/cm3.   03Semiconductor compuesto Co., Ltd de ZhongdianEl semiconductor compuesto Co., Ltd. de Zhongdian ha inventado un método de la síntesis para el polvo del carburo de silicio, que incluye: polvo de gran pureza de mezcla del carbono y polvo de gran pureza del silicio, y carga de ellos en un crisol del grafito. El crisol del grafito se alinea con el grafito fluorado, y el crisol del grafito se coloca en la cavidad del horno; Aumente la temperatura de la cámara del horno, y durante el proceso de calefacción, una mezcla de hidrógeno y el gas inerte se introduce en la cámara del horno, y la guarnición fluorada del grafito se descompone para lanzar el gas fluorado; Extraiga el gas de la cámara del horno, haciendo el polvo de gran pureza del carbono reaccionar con el polvo de gran pureza del silicio para obtener productos intermedios; Aumente la temperatura de la cámara del horno para hacer los productos intermedios de la fase reaccionar y generar el polvo del carburo de silicio. Proporcionando un método para sintetizar el polvo del carburo de silicio, el polvo de gran pureza del carburo de silicio puede ser obtenido. 04Shandong SICC avanzó la tecnología Co., LtdTianyue avanzado ha inventado un dispositivo y un método para preparar el polvo del carburo de silicio, que incluye: un cuerpo del horno, con un tablero de la división instalado dentro del cuerpo del horno. Cuando el tablero de la división es cerrado, la parte dentro del cuerpo del horno se divide en dos porciones; Cuando se abre la división, el cuerpo del horno internamente está conectado; La superficie del electrodo por lo menos se cubre parcialmente con las materias primas de la fuente de carbono; Crisol, colocado dentro del cuerpo del horno; El crisol y el electrodo experimentan la dislocación relativa para permitir que el electrodo entre en o salga del crisol. Durante el proceso de fusión de las materias primas de la fuente del silicio, una división se utiliza para separar las materias primas de la fuente del silicio y las materias primas de la carbonización en el horno, evitando la evaporación del líquido del silicio durante la calefacción y la cristalización en las materias primas de la carbonización, que afecta al crecimiento del polvo y mejora la calidad del crecimiento del polvo. Este método puede prevenir la evaporación del líquido del silicio durante el proceso de fusión de las materias primas y de la cristalización de la fuente del silicio en las materias primas carbonizadas controlando la abertura o cerrándose de la división, dando por resultado el contenido de impureza bajo del nitrógeno y el otro contenido de impureza en el polvo obtenido. Puede ser utilizado para la preparación de los cristales de gran pureza del carburo de silicio.