3 इंच उच्च शुद्धता (अनडॉप्ड) सिलिकॉन कार्बाइड वेफर्स अर्ध-अचालक सिलिकॉन सबस्ट्रेट्स (एचपीएसएल)

3 इंच उच्च शुद्धता (अनडॉप्ड) सिलिकॉन कार्बाइड वेफर्स सेमी-इंसुलेटिंग सिलिकॉन सबस्ट्रेट्स (HPSL) फीचर्ड इमेज

संक्षिप्त वर्णन:

3 इंच का उच्च शुद्धता वाला अर्ध-अरोधक (HPSI) सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) वेफर एक प्रीमियम श्रेणी का सबस्ट्रेट है जिसे उच्च शक्ति, उच्च आवृत्ति और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित किया गया है। बिना डोपिंग वाले उच्च शुद्धता वाले 4H-SiC पदार्थ से निर्मित ये वेफर उत्कृष्ट तापीय चालकता, व्यापक बैंडगैप और असाधारण अर्ध-अरोधक गुण प्रदर्शित करते हैं, जो इन्हें उन्नत उपकरण विकास के लिए अपरिहार्य बनाते हैं। बेहतर संरचनात्मक अखंडता और सतह गुणवत्ता के साथ, HPSI SiC सबस्ट्रेट पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार और एयरोस्पेस उद्योगों में अगली पीढ़ी की प्रौद्योगिकियों की नींव के रूप में कार्य करते हैं, और विभिन्न क्षेत्रों में नवाचार को बढ़ावा देते हैं।

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विशेषताएँ

गुण

1. भौतिक और संरचनात्मक गुण
●सामग्री का प्रकार: उच्च शुद्धता वाला (बिना डोपिंग वाला) सिलिकॉन कार्बाइड (SiC)
●व्यास: 3 इंच (76.2 मिमी)
●मोटाई: 0.33-0.5 मिमी, उपयोग की आवश्यकताओं के आधार पर अनुकूलित की जा सकती है।
●क्रिस्टल संरचना: षट्कोणीय जाली वाला 4H-SiC पॉलीटाइप, जो उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता और तापीय स्थिरता के लिए जाना जाता है।
●अभिविन्यास:
मानक: [0001] (सी-प्लेन), अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त।
वैकल्पिक: डिवाइस परतों के बेहतर एपिटैक्सियल विकास के लिए ऑफ-एक्सिस (4° या 8° झुकाव)।
●समतलता: कुल मोटाई भिन्नता (TTV) ●सतह की गुणवत्ता:
1. पॉलिश की गई सतह: निम्न दोष घनत्व (<10/cm² माइक्रो पाइप घनत्व)। 2. विद्युत गुणधर्म ● प्रतिरोधकता: >10⁹⁹⁹ Ω·cm, जिसे जानबूझकर मिलाए गए डोपेंट को हटाकर बनाए रखा गया है।
● परावैद्युत सामर्थ्य: न्यूनतम परावैद्युत हानियों के साथ उच्च वोल्टेज सहनशीलता, उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए आदर्श।
●थर्मल चालकता: 3.5-4.9 W/cm·K, जो उच्च-प्रदर्शन वाले उपकरणों में प्रभावी ऊष्मा अपव्यय को सक्षम बनाती है।

3. तापीय और यांत्रिक गुणधर्म
● वाइड बैंडगैप: 3.26 eV, जो उच्च वोल्टेज, उच्च तापमान और उच्च विकिरण स्थितियों में संचालन का समर्थन करता है।
● कठोरता: मोह्स स्केल 9, जो प्रसंस्करण के दौरान यांत्रिक घिसाव के प्रति मजबूती सुनिश्चित करता है।
●थर्मल विस्तार गुणांक: 4.2×10−6/K, जो तापमान भिन्नताओं के तहत आयामी स्थिरता सुनिश्चित करता है।

पैरामीटर	उत्पादन ग्रेड	अनुसंधान ग्रेड	डमी ग्रेड	इकाई
श्रेणी	उत्पादन ग्रेड	अनुसंधान ग्रेड	डमी ग्रेड
व्यास	76.2 ± 0.5	76.2 ± 0.5	76.2 ± 0.5	mm
मोटाई	500 ± 25	500 ± 25	500 ± 25	माइक्रोन
वेफर अभिविन्यास	अक्ष पर: <0001> ± 0.5°	अक्ष पर: <0001> ± 2.0°	अक्ष पर: <0001> ± 2.0°	डिग्री
माइक्रोपाइप घनत्व (एमपीडी)	≤ 1	≤ 5	≤ 10	सेमी−2^-2−2
विद्युत प्रतिरोधकता	≥ 1E10	≥ 1E5	≥ 1E5	Ω·सेमी
डोपेंट	बिना डोपिंग वाला	बिना डोपिंग वाला	बिना डोपिंग वाला
प्राथमिक समतल अभिविन्यास	{1-100} ± 5.0°	{1-100} ± 5.0°	{1-100} ± 5.0°	डिग्री
प्राथमिक समतल लंबाई	32.5 ± 3.0	32.5 ± 3.0	32.5 ± 3.0	mm
द्वितीयक समतल लंबाई	18.0 ± 2.0	18.0 ± 2.0	18.0 ± 2.0	mm
द्वितीयक समतल अभिविन्यास	प्राथमिक समतल से 90° दक्षिणावर्त ± 5.0°	प्राथमिक समतल से 90° दक्षिणावर्त ± 5.0°	प्राथमिक समतल से 90° दक्षिणावर्त ± 5.0°	डिग्री
एज एक्सक्लूजन	3	3	3	mm
एलटीवी/टीटीवी/बो/वार्प	3 / 10 / ±30 / 40	3 / 10 / ±30 / 40	5 / 15 / ±40 / 45	माइक्रोन
सतही खुरदरापन	Si-फेस: CMP, C-फेस: पॉलिश किया हुआ	Si-फेस: CMP, C-फेस: पॉलिश किया हुआ	Si-फेस: CMP, C-फेस: पॉलिश किया हुआ
दरारें (उच्च तीव्रता वाला प्रकाश)	कोई नहीं	कोई नहीं	कोई नहीं
हेक्स प्लेट्स (उच्च तीव्रता वाला प्रकाश)	कोई नहीं	कोई नहीं	संचयी क्षेत्रफल 10%	%
पॉलीटाइप क्षेत्र (उच्च-तीव्रता प्रकाश)	संचयी क्षेत्रफल 5%	संचयी क्षेत्रफल 20%	संचयी क्षेत्रफल 30%	%
खरोंचें (तेज रोशनी)	≤ 5 खरोंचें, कुल लंबाई ≤ 150	≤ 10 खरोंचें, कुल लंबाई ≤ 200	≤ 10 खरोंचें, कुल लंबाई ≤ 200	mm
किनारे की चिपिंग	कोई भी ≥ 0.5 मिमी चौड़ाई/गहराई वाला नहीं	2 अनुमत ≤ 1 मिमी चौड़ाई/गहराई	5 मिमी चौड़ाई/गहराई की अनुमति है (≤ 5 मिमी)।	mm
सतह संदूषण	कोई नहीं	कोई नहीं	कोई नहीं

आवेदन

1. विद्युत इलेक्ट्रॉनिक्स
एचपीएसआई एसआईसी सब्सट्रेट की व्यापक बैंडगैप और उच्च तापीय चालकता उन्हें चरम स्थितियों में काम करने वाले पावर उपकरणों के लिए आदर्श बनाती है, जैसे कि:
●उच्च वोल्टेज उपकरण: कुशल विद्युत रूपांतरण के लिए MOSFET, IGBT और शॉटकी बैरियर डायोड (SBD) सहित।
●नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियाँ: जैसे सौर इनवर्टर और पवन टरबाइन नियंत्रक।
●इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी): दक्षता में सुधार और आकार को कम करने के लिए इनवर्टर, चार्जर और पावरट्रेन सिस्टम में उपयोग किया जाता है।

2. आरएफ और माइक्रोवेव अनुप्रयोग
एचपीएसआई वेफर्स की उच्च प्रतिरोधकता और कम परावैद्युत हानि रेडियो-आवृत्ति (आरएफ) और माइक्रोवेव प्रणालियों के लिए आवश्यक हैं, जिनमें शामिल हैं:
● दूरसंचार अवसंरचना: 5जी नेटवर्क और उपग्रह संचार के लिए बेस स्टेशन।
●एयरोस्पेस और रक्षा: रडार सिस्टम, फेज़्ड-एरे एंटेना और एवियोनिक्स घटक।

3. ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स
4H-SiC की पारदर्शिता और व्यापक बैंडगैप इसे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग करने में सक्षम बनाते हैं, जैसे कि:
● यूवी फोटोडिटेक्टर: पर्यावरण निगरानी और चिकित्सा निदान के लिए।
● उच्च-शक्ति वाले एलईडी: सॉलिड-स्टेट लाइटिंग सिस्टम को सपोर्ट करते हैं।
●लेजर डायोड: औद्योगिक और चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए।

4. अनुसंधान एवं विकास
एचपीएसआई एसआईसी सब्सट्रेट का उपयोग अकादमिक और औद्योगिक अनुसंधान एवं विकास प्रयोगशालाओं में उन्नत सामग्री गुणों और उपकरण निर्माण की खोज के लिए व्यापक रूप से किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:
● एपिटैक्सियल परत की वृद्धि: दोष न्यूनीकरण और परत अनुकूलन पर अध्ययन।
● वाहक गतिशीलता अध्ययन: उच्च शुद्धता वाली सामग्रियों में इलेक्ट्रॉन और होल परिवहन की जांच।
●प्रोटोटाइपिंग: नए उपकरणों और परिपथों का प्रारंभिक विकास।

लाभ

श्रेष्ठ गुणवत्ता:
उच्च शुद्धता और कम दोष घनत्व उन्नत अनुप्रयोगों के लिए एक विश्वसनीय मंच प्रदान करते हैं।

तापीय स्थिरता:
उत्कृष्ट ऊष्मा अपव्यय गुणधर्म उपकरणों को उच्च शक्ति और तापमान की स्थितियों में कुशलतापूर्वक संचालित करने की अनुमति देते हैं।

व्यापक अनुकूलता:
उपलब्ध अभिविन्यास और अनुकूलित मोटाई के विकल्प विभिन्न उपकरण आवश्यकताओं के लिए अनुकूलता सुनिश्चित करते हैं।

स्थायित्व:
असाधारण कठोरता और संरचनात्मक स्थिरता प्रसंस्करण और संचालन के दौरान घिसाव और विरूपण को कम करती है।

बहुमुखी प्रतिभा:
नवीकरणीय ऊर्जा से लेकर एयरोस्पेस और दूरसंचार तक, उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त।

निष्कर्ष

3 इंच की उच्च शुद्धता वाली अर्ध-अचालक सिलिकॉन कार्बाइड वेफर उच्च शक्ति, उच्च आवृत्ति और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए सब्सट्रेट प्रौद्योगिकी का शिखर है। इसके उत्कृष्ट तापीय, विद्युत और यांत्रिक गुणों का संयोजन चुनौतीपूर्ण वातावरण में विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करता है। पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और आरएफ सिस्टम से लेकर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स और उन्नत अनुसंधान एवं विकास तक, ये एचपीएसआई सब्सट्रेट भविष्य के नवाचारों की नींव प्रदान करते हैं।
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