Tinjauan Komprehensif Chip Substrat Silikon Karbida (SiC) 10×10mm

Chip substrat Silikon Karbida (SiC) 10×10mm adalah bahan dasar semikonduktor kristal tunggal canggih, yang direkayasa untuk mendukung persyaratan yang menuntut dari elektronik daya modern dan perangkat optoelektronik. Dikenal karena kemampuan pembuangan panasnya yang luar biasa, celah pita elektronik yang lebar, dan ketahanan kimia yang luar biasa, substrat SiC memungkinkan pengoperasian komponen yang andal dalam kondisi ekstrem seperti suhu tinggi, tegangan tinggi, dan lingkungan frekuensi switching tinggi. Chip SiC persegi ini, dipotong presisi hingga 10×10mm, banyak digunakan di laboratorium R&D, pengembangan prototipe, dan manufaktur perangkat khusus.

Proses Manufaktur Chip Substrat Silikon Karbida (SiC)

Produksi substrat Silikon Karbida (SiC) biasanya menggunakan Physical Vapor Transport (PVT) atau teknologi pertumbuhan kristal sublimasi:

1. Persiapan Bahan Baku: Bubuk SiC ultra-murni ditempatkan di dalam wadah grafit kepadatan tinggi.

2. Pertumbuhan Kristal: Di bawah atmosfer yang terkontrol ketat dan suhu yang melebihi 2.000°C, material tersebut menyublim dan mengembun kembali ke kristal benih, menghasilkan boule SiC kristal tunggal besar dengan cacat yang diminimalkan.

3. Pemotongan Ingot: Gergaji kawat berlian memotong ingot massal menjadi wafer tipis atau chip kecil.

4. Lapping & Penggilingan: Perataan permukaan menghilangkan tanda pemotongan dan memastikan ketebalan yang seragam.

5. Chemical Mechanical Polishing (CMP): Menghasilkan permukaan yang halus seperti cermin yang cocok untuk deposisi lapisan epitaksial.

6. Doping Opsional: Pengenalan nitrogen (tipe-n) atau aluminium/boron (tipe-p) untuk menyesuaikan karakteristik listrik.

7. Jaminan Kualitas: Pemeriksaan kerataan, kerapatan cacat, dan keseragaman ketebalan yang ketat menjamin kepatuhan terhadap standar semikonduktor.

Sifat Material Silikon Karbida (SiC)

Substrat Silikon Karbida terutama dibuat dalam struktur kristal 4H-SiC dan 6H-SiC:

• 4H-SiC: Menunjukkan mobilitas elektron yang lebih tinggi dan kinerja yang unggul untuk elektronik daya tegangan tinggi seperti MOSFET dan dioda penghalang Schottky.

• 6H-SiC: Menawarkan sifat yang disesuaikan untuk aplikasi RF dan microwave.

Keunggulan fisik utama meliputi:

• Celah pita lebar: ~3.2–3.3 eV, memastikan tegangan tembus tinggi dan efisiensi dalam perangkat switching daya.

• Konduktivitas termal: 3.0–4.9 W/cm·K, memberikan pembuangan panas yang sangat baik.

• Kekuatan mekanik: Kekerasan ~9.2 Mohs, memberikan ketahanan terhadap keausan mekanis selama pemrosesan.

Aplikasi Chip Substrat Silikon Karbida 10×10mm

• Elektronik Daya: Bahan inti untuk MOSFET, IGBT, dan dioda Schottky berkecepatan tinggi dalam powertrain EV, penyimpanan energi, dan konverter energi terbarukan.

• Perangkat Frekuensi Tinggi & RF: Penting untuk sistem radar, komunikasi satelit, dan stasiun pangkalan 5G.

• Optoelektronik: Cocok untuk LED ultraviolet, dioda laser, dan detektor foto karena transparansi UV yang unggul.

• Dirgantara & Pertahanan: Memungkinkan pengoperasian elektronik dalam kondisi radiasi intensif dan suhu tinggi.

• Penelitian Akademik & Industri: Sempurna untuk karakterisasi material baru, perangkat prototipe, dan pengembangan proses.

Spesifikasi Teknis

FAQ – Chip Substrat Silikon Karbida (SiC)

Q1: Mengapa memilih substrat SiC daripada silikon tradisional?
SiC menawarkan kekuatan tembus yang lebih tinggi, kinerja termal yang unggul, dan kerugian switching yang jauh lebih rendah, memungkinkan perangkat untuk mencapai efisiensi dan keandalan yang lebih besar daripada yang dibangun di atas silikon.

Q2: Bisakah substrat ini dilengkapi dengan lapisan epitaksial?
Ya, opsi siap-epi dan epitaksi khusus tersedia untuk persyaratan perangkat daya tinggi, RF, atau optoelektronik.

Q3: Apakah Anda menawarkan dimensi atau doping yang disesuaikan?
Tentu saja. Ukuran khusus, profil doping, dan perawatan permukaan tersedia untuk memenuhi kebutuhan aplikasi tertentu.

Q4: Bagaimana kinerja substrat SiC dalam kondisi pengoperasian ekstrem?
Mereka mempertahankan integritas struktural dan stabilitas listrik pada suhu di atas 600°C dan di lingkungan yang rentan radiasi, menjadikannya sangat diperlukan di sektor dirgantara, pertahanan, dan industri daya tinggi.