ຊັ້ນວາງເມັດ SiC ປະເພດ N ທີ່ກຳນົດເອງ ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 153/155 ມມ ສຳລັບເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າພະລັງງານ
ແນະນຳ
ຊັ້ນຮອງເມັດຊິລິກອນຄາໄບ (SiC) ເປັນວັດສະດຸພື້ນຖານສຳລັບເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສາມ, ໂດດເດັ່ນດ້ວຍຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນທີ່ສູງເປັນພິເສດ, ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມໄຟຟ້າທີ່ແຕກຫັກໄດ້ດີກວ່າ, ແລະ ການເຄື່ອນທີ່ຂອງເອເລັກຕຣອນທີ່ສູງ. ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ພວກມັນຂາດບໍ່ໄດ້ສຳລັບເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ, ອຸປະກອນ RF, ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EVs), ແລະ ການນຳໃຊ້ພະລັງງານທົດແທນ. XKH ຊ່ຽວຊານໃນການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາ ແລະ ການຜະລິດຊັ້ນຮອງເມັດ SiC ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ, ໂດຍນຳໃຊ້ເຕັກນິກການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກທີ່ກ້າວໜ້າເຊັ່ນ: ການຂົນສົ່ງໄອທາງກາຍະພາບ (PVT) ແລະ ການຕົກຕະກອນໄອທາງເຄມີອຸນຫະພູມສູງ (HTCVD) ເພື່ອຮັບປະກັນຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກຊັ້ນນຳຂອງອຸດສາຫະກຳ.
XKH ສະເໜີວັດສະດຸພື້ນຖານເມັດ SiC ຂະໜາດ 4 ນິ້ວ, 6 ນິ້ວ, ແລະ 8 ນິ້ວ ພ້ອມດ້ວຍການເສີມປະເພດ N/P ທີ່ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້, ບັນລຸລະດັບຄວາມຕ້ານທານ 0.01-0.1 Ω·cm ແລະຄວາມໜາແໜ້ນຂອງການເຄື່ອນທີ່ຕໍ່າກວ່າ 500 cm⁻², ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມສຳລັບການຜະລິດ MOSFETs, Schottky Barrier Diodes (SBDs), ແລະ IGBTs. ຂະບວນການຜະລິດແບບປະສົມປະສານແນວຕັ້ງຂອງພວກເຮົາກວມເອົາການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກ, ການຊອຍແຜ່ນເວເຟີ, ການຂັດເງົາ, ແລະ ການກວດກາ, ດ້ວຍກຳລັງການຜະລິດປະຈຳເດືອນເກີນ 5,000 ແຜ່ນເວເຟີເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ຫຼາກຫຼາຍຂອງສະຖາບັນຄົ້ນຄວ້າ, ຜູ້ຜະລິດເຄິ່ງຕົວນຳ, ແລະ ບໍລິສັດພະລັງງານທົດແທນ.
ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາຍັງໃຫ້ບໍລິການວິທີແກ້ໄຂທີ່ກຳນົດເອງ, ລວມທັງ:
ການປັບແຕ່ງທິດທາງຂອງຜລຶກ (4H-SiC, 6H-SiC)
ການເສີມສານພິເສດ (ອາລູມິນຽມ, ໄນໂຕຣເຈນ, ໂບຣອນ, ແລະອື່ນໆ)
ການຂັດເງົາລຽບນຽນເປັນພິເສດ (Ra < 0.5 nm)
XKH ສະໜັບສະໜູນການປະມວນຜົນໂດຍອີງໃສ່ຕົວຢ່າງ, ການປຶກສາຫາລືດ້ານວິຊາການ, ແລະ ການສ້າງຕົ້ນແບບຂະໜາດນ້ອຍເພື່ອໃຫ້ໄດ້ວິທີແກ້ໄຂພື້ນຖານ SiC ທີ່ດີທີ່ສຸດ.
ພາລາມິເຕີດ້ານເຕັກນິກ
| ເວເຟີເມັດຊິລິກອນຄາໄບ | |
| ໂພລີໄທບ໌ | 4H |
| ຄວາມຜິດພາດໃນການວາງທິດທາງພື້ນຜິວ | 4° ໄປທາງ <11-20> ±0.5º |
| ຄວາມຕ້ານທານ | ການປັບແຕ່ງ |
| ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ | 205 ± 0.5 ມມ |
| ຄວາມໜາ | 600 ± 50 ໄມໂຄຣມ |
| ຄວາມຫຍາບ | CMP, Ra≤0.2nm |
| ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງທໍ່ນ້ອຍ | ≤1 ແຕ່ລະໜ່ວຍ/ຊມ2 |
| ຮອຍຂີດຂ່ວນ | ≤5, ຄວາມຍາວທັງໝົດ ≤2 * ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ |
| ຊິບ/ຮອຍຢົດຂອບ | ບໍ່ມີ |
| ການໝາຍດ້ວຍເລເຊີດ້ານໜ້າ | ບໍ່ມີ |
| ຮອຍຂີດຂ່ວນ | ≤2, ຄວາມຍາວທັງໝົດ ≤ ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ |
| ຊິບ/ຮອຍຢົດຂອບ | ບໍ່ມີ |
| ພື້ນທີ່ຫຼາຍຮູບແບບ | ບໍ່ມີ |
| ການໝາຍດ້ວຍເລເຊີດ້ານຫຼັງ | 1 ມມ (ຈາກຂອບດ້ານເທິງ) |
| ຂອບ | ມຸມຕັດ |
| ການຫຸ້ມຫໍ່ | ເທບຫຼາຍແຜ່ນ |
ຊັ້ນໃຕ້ເມັດ SiC - ລັກສະນະຫຼັກ
1. ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບທີ່ໂດດເດັ່ນ
· ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນສູງ (~490 W/m·K), ລື່ນກວ່າຊິລິໂຄນ (Si) ແລະແກລຽມອາເຊໄນ (GaAs) ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສຳລັບການເຮັດຄວາມເຢັນອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງ.
· ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມໄຟຟ້າທີ່ແຕກຫັກ (~3 MV/ຊມ), ເຮັດໃຫ້ການເຮັດວຽກມີຄວາມໝັ້ນຄົງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂແຮງດັນສູງ, ສຳຄັນສຳລັບອິນເວີເຕີໄຟຟ້າ EV ແລະ ໂມດູນພະລັງງານອຸດສາຫະກຳ.
· ຊ່ອງຫວ່າງແບນວິດກວ້າງ (3.2 eV), ຫຼຸດຜ່ອນກະແສໄຟຟ້າຮົ່ວໄຫຼໃນອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ເພີ່ມຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງອຸປະກອນ.
2. ຄຸນນະພາບຜລຶກທີ່ດີເລີດ
· ເທັກໂນໂລຢີການເຕີບໂຕແບບປະສົມ PVT + HTCVD ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງທໍ່ຂະໜາດນ້ອຍ, ຮັກສາຄວາມໜາແໜ້ນຂອງການເຄື່ອນທີ່ໃຫ້ຕ່ຳກວ່າ 500 cm⁻².
· ຄວາມຍາວຂອງແຜ່ນເວເຟີ/ຄວາມໂຄ້ງ < 10 μm ແລະ ຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວ Ra < 0.5 nm, ຮັບປະກັນຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຂະບວນການພິມດ້ວຍໂລຫະທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ ແລະ ຂະບວນການວາງຊັ້ນຟິມບາງ.
3. ທາງເລືອກໃນການໃຊ້ສານກະຕຸ້ນທີ່ຫຼາກຫຼາຍ
·ປະເພດ N (ເສີມດ້ວຍໄນໂຕຣເຈນ): ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່າ (0.01-0.02 Ω·cm), ປັບປຸງໃຫ້ເໝາະສົມສຳລັບອຸປະກອນ RF ຄວາມຖີ່ສູງ.
· ປະເພດ P (ເສີມດ້ວຍອາລູມີນຽມ): ເໝາະສຳລັບ MOSFETs ແລະ IGBTs ພະລັງງານ, ປັບປຸງການເຄື່ອນທີ່ຂອງຕົວນຳ.
· SiC ເຄິ່ງສນວນ (ໂດບດ້ວຍວານາເດຍມ): ຄວາມຕ້ານທານ > 10⁵ Ω·cm, ອອກແບບມາສຳລັບໂມດູນດ້ານໜ້າ RF 5G.
4. ສະຖຽນລະພາບດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ
· ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ (>1600°C) ແລະ ຄວາມແຂງກະດ້າງຂອງລັງສີ, ເໝາະສຳລັບການບິນອະວະກາດ, ອຸປະກອນນິວເຄຼຍ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງອື່ນໆ.
ຊັ້ນໃຕ້ເມັດ SiC - ການນຳໃຊ້ຫຼັກ
1. ເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ
· ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EVs): ໃຊ້ໃນເຄື່ອງສາກໄຟໃນຕົວ (OBC) ແລະ ອິນເວີເຕີເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການດ້ານການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ.
· ລະບົບພະລັງງານອຸດສາຫະກໍາ: ປັບປຸງເຄື່ອງປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າແສງອາທິດ ແລະ ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າອັດສະລິຍະ, ບັນລຸປະສິດທິພາບການປ່ຽນແປງພະລັງງານ >99%.
2. ອຸປະກອນ RF
· ສະຖານີຖານ 5G: ຊັ້ນຮອງ SiC ທີ່ມີฉนวนເຄິ່ງໜຶ່ງຊ່ວຍໃຫ້ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສັນຍານ RF GaN-on-SiC ຮອງຮັບການສົ່ງສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ ແລະ ພະລັງງານສູງ.
ການສື່ສານຜ່ານດາວທຽມ: ລັກສະນະການສູນເສຍຕໍ່າເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມກັບອຸປະກອນຄື້ນມິນລິແມັດ.
3. ພະລັງງານທົດແທນ ແລະ ການເກັບຮັກສາພະລັງງານ
· ພະລັງງານແສງຕາເວັນ: SiC MOSFETs ຊ່ວຍເພີ່ມປະສິດທິພາບການປ່ຽນ DC-AC ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງລະບົບ.
· ລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານ (ESS): ເພີ່ມປະສິດທິພາບຕົວແປງສອງທິດທາງ ແລະ ຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບັດເຕີຣີ.
4. ປ້ອງກັນປະເທດ ແລະ ອາວະກາດ
· ລະບົບເຣດາ: ອຸປະກອນ SiC ພະລັງງານສູງຖືກນໍາໃຊ້ໃນເຣດາ AESA (Active Electronically Scanned Array).
· ການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານຂອງຍານອະວະກາດ: ຊັ້ນຮອງພື້ນ SiC ທີ່ທົນທານຕໍ່ລັງສີແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບພາລະກິດໃນອະວະກາດເລິກ.
5. ການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ພົ້ນເດັ່ນ
· ການຄຳນວນຄວອນຕຳ: SiC ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຄົ້ນຄວ້າ spin qubit ໄດ້.
· ເຊັນເຊີອຸນຫະພູມສູງ: ນຳໃຊ້ໃນການສຳຫຼວດນ້ຳມັນ ແລະ ການຕິດຕາມກວດກາເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍ.
ຊັ້ນວາງເມັດພັນ SiC - ບໍລິການ XKH
1. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະໜອງ
· ການຜະລິດແບບປະສົມປະສານແນວຕັ້ງ: ການຄວບຄຸມຢ່າງເຕັມທີ່ຕັ້ງແຕ່ຜົງ SiC ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຈົນເຖິງແຜ່ນເວເຟີສຳເລັດຮູບ, ຮັບປະກັນເວລານຳ 4-6 ອາທິດສຳລັບຜະລິດຕະພັນມາດຕະຖານ.
· ການແຂ່ງຂັນດ້ານຕົ້ນທຶນ: ການປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຂະໜາດຊ່ວຍໃຫ້ລາຄາຕໍ່າກວ່າຄູ່ແຂ່ງ 15-20%, ພ້ອມທັງຮອງຮັບຂໍ້ຕົກລົງໄລຍະຍາວ (LTAs).
2. ການບໍລິການປັບແຕ່ງ
· ທິດທາງຜລຶກ: 4H-SiC (ມາດຕະຖານ) ຫຼື 6H-SiC (ການນຳໃຊ້ພິເສດ).
· ການເພີ່ມປະສິດທິພາບການເສີມ: ຄຸນສົມບັດປະເພດ N/ປະເພດ P/ເຄິ່ງສນວນທີ່ປັບແຕ່ງໄດ້.
· ການຂັດເງົາຂັ້ນສູງ: ການຂັດ CMP ແລະ ການປິ່ນປົວພື້ນຜິວທີ່ພ້ອມໃຊ້ກັບອຸປະກອນພິເສດ (Ra < 0.3 nm).
3. ການສະໜັບສະໜູນດ້ານວິຊາການ
· ການທົດສອບຕົວຢ່າງຟຣີ: ລວມມີລາຍງານການວັດແທກຜົນກະທົບ XRD, AFM, ແລະ Hall.
· ການຊ່ວຍເຫຼືອການຈຳລອງອຸປະກອນ: ຮອງຮັບການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial ແລະ ການເພີ່ມປະສິດທິພາບການອອກແບບອຸປະກອນ.
4. ການຕອບສະໜອງຢ່າງວ່ອງໄວ
· ການສ້າງຕົ້ນແບບໃນປະລິມານໜ້ອຍ: ສັ່ງຊື້ຂັ້ນຕ່ຳ 10 ແຜ່ນ, ສົ່ງພາຍໃນ 3 ອາທິດ.
· ໂລຈິສະຕິກທົ່ວໂລກ: ຮ່ວມມືກັບ DHL ແລະ FedEx ສຳລັບການຈັດສົ່ງແບບປະຕູເຖິງປະຕູເຮືອນ.
5. ການຮັບປະກັນຄຸນນະພາບ
· ການກວດກາແບບເຕັມຂະບວນການ: ກວມເອົາການວິເຄາະພູມສັນຖານດ້ວຍລັງສີເອັກສ໌ (XRT) ແລະ ການວິເຄາະຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຂໍ້ບົກຜ່ອງ.
· ການຮັບຮອງສາກົນ: ສອດຄ່ອງກັບມາດຕະຖານ IATF 16949 (ລະດັບລົດຍົນ) ແລະ AEC-Q101.
ສະຫຼຸບ
ຊັ້ນວາງເມັດ SiC ຂອງ XKH ມີຄວາມໂດດເດັ່ນໃນດ້ານຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກ, ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະໜອງ, ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການປັບແຕ່ງ, ຮັບໃຊ້ເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ, ການສື່ສານ 5G, ພະລັງງານທົດແທນ, ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີປ້ອງກັນປະເທດ. ພວກເຮົາສືບຕໍ່ພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດຂະໜາດໃຫຍ່ SiC ຂະໜາດ 8 ນິ້ວ ເພື່ອຊຸກຍູ້ອຸດສາຫະກຳເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສາມໃຫ້ກ້າວໄປຂ້າງໜ້າ.









