Descripción general del producto de Obleas de SiC semi-aislantes

Obleas de SiC semi-aislantes de alta purezaestán diseñadas para la electrónica de potencia de próxima generación, dispositivos de RF/microondas y optoelectrónica. Nuestras obleas se fabrican a partir de monocristales de 4H- o 6H-SiC utilizando un proceso optimizado de transporte de vapor físico (PVT) combinado con un recocido de compensación de nivel profundo. El resultado es una oblea con:

• Resistividad ultra alta: ≥1×10¹² Ω·cm, para suprimir las corrientes de fuga en dispositivos de conmutación de alto voltaje

• Banda prohibida amplia (~3,2 eV): Mantiene un rendimiento eléctrico superior en condiciones de alta temperatura, alto campo y alta radiación

• Conductividad térmica excepcional: >4,9 W/cm·K, para una rápida eliminación del calor en módulos de alta potencia

• Resistencia mecánica excepcional: Dureza Mohs de 9,0 (solo superada por el diamante), baja expansión térmica y excelente estabilidad química

• Superficie atómicamente lisa: Ra < 0,4 nm con una densidad de defectos < 1/cm², ideal para epitaxia MOCVD/HVPE y micro-nano fabricación

Tamaños disponibles: 50, 75, 100, 150, 200 mm (2″–8″) estándar; diámetros personalizados de hasta 250 mm bajo pedido.
Rango de espesor: 200–1 000 μm con una tolerancia de ±5 μm.

Principios de fabricación y flujo del proceso de Obleas de SiC semi-aislantes

Preparación de polvo de SiC de alta pureza

• Material de partida: polvo de SiC de grado 6N purificado mediante sublimación al vacío de múltiples etapas y tratamiento térmico para reducir los contaminantes metálicos (Fe, Cr, Ni < 10 ppb) y eliminar las inclusiones policristalinas.

Crecimiento de monocristales PVT modificado

• Entorno: 10⁻³–10⁻² Torr de vacío cercano

• Temperatura: Crisol de grafito calentado a ~2 500 °C; gradiente térmico controlado ΔT ≈ 10–20 °C/cm

• Flujo de gas y diseño del crisol: Los separadores de grafito poroso y la geometría del crisol a medida garantizan una distribución uniforme del vapor e inhiben la nucleación no deseada

• Alimentación y rotación dinámicas: El reabastecimiento periódico de polvo de SiC y la rotación de la varilla de cristal producen bajas densidades de dislocación (< 3 000 cm⁻²) y una orientación consistente de 4H/6H

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Recocido de compensación de nivel profundo

• Recocido con hidrógeno: 600–1 400 °C en atmósfera de H₂ durante varias horas para activar trampas de nivel profundo y compensar los portadores intrínsecos

• Co-dopaje N/Al (Opcional): Incorporación precisa de dopantes de Al (aceptor) y N (donante) durante el crecimiento o CVD posterior al crecimiento para crear pares donante-aceptor estables, impulsando los picos de resistividad

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Corte de precisión y lapeado de múltiples etapas

• Aserrado con hilo de diamante: Corta obleas a un espesor de 200–1 000 μm con una capa de daño mínima; tolerancia de espesor ±5 μm

• Lapeado de grueso a fino: Uso secuencial de abrasivos de diamante para eliminar el daño del aserrado y preparar el pulido

Pulido químico-mecánico (CMP)

• Medios de pulido: Suspensión de nano-óxido (SiO₂ o CeO₂) en una suspensión alcalina suave

• Control del proceso: Los parámetros de pulido de baja tensión ofrecen una rugosidad RMS de 0,2–0,4 nm y eliminan los microarañazos

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Limpieza final y embalaje de clase 100

• Limpieza ultrasónica de múltiples pasos: Disolvente orgánico → tratamientos ácido/base → enjuague con agua desionizada, todo realizado en una sala limpia de clase 100

• Secado y sellado: Secado con purga de nitrógeno, sellado en bolsas protectoras llenas de nitrógeno y alojado en cajas exteriores antiestáticas y amortiguadoras de vibraciones

Especificación de Obleas de SiC semi-aislantes

Áreas de aplicación clave de Obleas de SiC semi-aislantes

• Electrónica de alta potencia

  • Los MOSFET de SiC, los diodos Schottky, los inversores de alto voltaje y los módulos de alimentación de vehículos eléctricos de carga rápida aprovechan la baja resistencia de encendido y el alto campo de ruptura del SiC.

• Sistemas de RF y microondas

  • Los amplificadores de potencia de estaciones base 5G/6G, los módulos de radar de ondas milimétricas y los front-ends de comunicación por satélite exigen el rendimiento de alta frecuencia y la resistencia a la radiación del SiC.

• Optoelectrónica y fotónica

  • Los LED UV, los diodos láser azules y los fotodetectores de banda prohibida ancha se benefician de un sustrato atómicamente liso y sin defectos para una epitaxia uniforme.

• Detección en entornos extremos

  • Los sensores de presión/temperatura de alta temperatura, los elementos de monitoreo de turbinas de gas y los detectores de grado nuclear explotan la estabilidad del SiC por encima de 600 °C y bajo un alto flujo de radiación.

• Aeroespacial y defensa

  • La electrónica de potencia de satélites, los radares montados en misiles y los sistemas de aviónica requieren la robustez del SiC en el vacío, los ciclos de temperatura y los entornos de alta G.

• Investigación avanzada y soluciones personalizadas

  • Sustratos de aislamiento de computación cuántica, óptica de microcavidades y formas de ventana a medida (esféricas, con ranura en V, poligonales) para I+D de vanguardia.

Preguntas frecuentes (FAQ) de Obleas de SiC semi-aislantes

1. ¿Por qué elegir SiC semi-aislante en lugar de SiC conductor?
   El SiC semi-aislante exhibe una resistividad ultra alta a través de la compensación de nivel profundo, lo que reduce en gran medida las corrientes de fuga en dispositivos de alto voltaje y alta frecuencia, mientras que el SiC conductor es adecuado para aplicaciones de canal MOSFET de menor voltaje o potencia.

2. ¿Pueden estas obleas ir directamente al crecimiento epitaxial?
   Sí. Ofrecemos obleas semi-aislantes "listas para epi" optimizadas para MOCVD, HVPE o MBE, completas con tratamiento de superficie y control de defectos para garantizar una excelente calidad de la capa epitaxial.

3. ¿Cómo se garantiza la limpieza de la oblea?
   Un proceso de sala limpia de clase 100, limpieza química y ultrasónica de múltiples pasos, además de un embalaje sellado con nitrógeno, garantizan prácticamente cero partículas, residuos orgánicos o microarañazos.

4. ¿Cuál es el plazo de entrega típico y el pedido mínimo?
   Las muestras (hasta 5 piezas) se envían en un plazo de 7 a 10 días hábiles. Los pedidos de producción (MOQ = 5 obleas) se entregan en 4 a 6 semanas, según el tamaño y las características personalizadas.

5. ¿Ofrecen formas o sustratos personalizados?
   Sí. Además de las obleas circulares estándar, fabricamos ventanas planas, piezas con ranura en V, lentes esféricas y otras geometrías a medida.

Sobre nosotros

ZMSH se especializa en el desarrollo, producción y venta de vidrio óptico especial y nuevos materiales cristalinos. Nuestros productos sirven a la electrónica óptica, la electrónica de consumo y los militares. Ofrecemos componentes ópticos de zafiro, cubiertas de lentes de teléfonos móviles, cerámica, LT, carburo de silicio SIC, cuarzo y obleas de cristal semiconductor. Con experiencia calificada y equipos de vanguardia, sobresalimos en el procesamiento de productos no estándar, con el objetivo de ser una empresa de alta tecnología líder en materiales optoelectrónicos.