Anche i wafer in carburo di silicio (SiC) stanno diventando sempre più popolari con l'aumento delle applicazioni che richiedono elettronica più densa di potenza. La differenza nei wafer SiC è che possono gestire livelli di potenza più elevati, funzionare a una frequenza molto più elevata e resistere alle alte temperature. Questo insolito insieme di proprietà ha attratto sia i produttori che gli utenti finali a causa di uno spostamento del mercato verso il risparmio energetico e dispositivi elettronici ad alte prestazioni.
Il panorama dei semiconduttori si sta evolvendo rapidamente e la tecnologia dei wafer SiC ha fatto progredire il settore in termini di piccoli dispositivi più agili, più veloci e che consumano meno energia. Questo livello di prestazioni è ciò che ha consentito lo sviluppo e l'uso in moduli di potenza ad alta tensione/alta temperatura, inverter o diodi che erano francamente inimmaginabili solo un decennio fa.
I cambiamenti nella chimica dei wafer dei wafer SiC sono caratterizzati dalle sue proprietà elettriche e meccaniche migliorate rispetto ai tradizionali semiconduttori a base di silicio. Il SiC consente di far funzionare i dispositivi elettronici a frequenze più elevate, tensioni in grado di gestire livelli di potenza estremi e velocità di commutazione. I wafer SiC vengono scelti rispetto ad altre opzioni per le loro qualità eccezionali che offrono elevate prestazioni nei dispositivi elettronici, trovano anche applicazione in una vasta gamma di utilizzi tra cui EV (veicoli elettrici), inverter solari e automazione industriale.
I veicoli elettrici hanno registrato un'enorme crescita di popolarità, in gran parte grazie alla tecnologia SiC che ha contribuito in modo significativo al loro ulteriore sviluppo. Il SiC è in grado di fornire lo stesso livello di prestazioni dei componenti concorrenti, che includono MOSFET, diodi e moduli di potenza, ma offre una serie di vantaggi rispetto alle soluzioni in silicio esistenti. Le elevate frequenze di commutazione dei dispositivi SiC riducono le perdite e aumentano l'efficienza, con conseguenti autonomie di viaggio dei veicoli elettrici più lunghe con una singola carica.
Galleria di fotomicrografie per la produzione di wafer in SiC (modello di programma funebre) Maggiori dettagli Processo di estrazione: Metodologia di estrazione di elettricità Ricalcolo del rovesciamento dei semiconduttori epicugmaster /Pixabay Tuttavia, con applicazioni emergenti come i dispositivi di potenza in carburo di silicio e il nitruro di gallio RF (GaN), i componenti sandwich stanno iniziando a muoversi verso spessori nell'ordine dei 100 mm, oltre i quali è molto dispendioso in termini di tempo o impossibile per il filo diamantato.
I wafer di SiC vengono realizzati utilizzando temperature molto elevate e pressioni estremamente elevate per produrre wafer di qualità migliore. La produzione di wafer di carburo di silicio utilizza principalmente i metodi di deposizione chimica da vapore (CVD) e il metodo di sublimazione. Ciò può essere fatto in due modi: un processo come la deposizione chimica da vapore (CVD), in cui i cristalli di SiC crescono su un substrato di SiC in una camera a vuoto, o con il metodo di sublimazione riscaldando la polvere di carburo di silicio per formare frammenti delle dimensioni di un wafer.
A causa della complessità della tecnologia di produzione dei wafer SiC, sono necessarie attrezzature speciali che influiscono direttamente sulla loro elevata qualità. Questi parametri, tra cui difetti dei cristalli, concentrazione di drogaggio, spessore del wafer ecc., che vengono decisi durante il processo di produzione, hanno un effetto sulle proprietà elettriche e meccaniche dei wafer. I principali attori industriali hanno costruito processi di produzione SiC innovativi con tecnologie avanzate per realizzare wafer SiC di qualità premium che offrono attributi di dispositivo e resistenza migliorati.
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