用于电力电子的SiC
碳化硅(SiC)是硅基电子元件越来越多的替代品,特别是在宽带隙应用中。这种材料提供了一个独特的组合,即更高的功率效率、更小的尺寸、更轻的重量和更低的系统总成本。
具有广泛用途的材料
碳化硅(SiC)是一种具有广泛的先进应用潜力的材料。碳化硅最初因其硬度而被用作磨料,后来发现了许多不同的应用,如密封环、柴油发动机、电子电路、工业热交换器、燃气涡轮机和高温转换系统。
用于半导体的碳化硅
如今,碳化硅可能是未来可持续能源的关键。碳化硅功率半导体可以提高能量转换的效率,承受更高的电压和电流,并比传统的硅基器件承受更高的工作温度。所有这些因素都为数据中心电源、风能或太阳能发电模块和电动汽车驱动转换器等设备提供了基本优势。
生长用于半导体的SiC晶体
SiC的晶体生长通常使用物理蒸气传输(PVT)方法进行。通常,SiC粉末源材料在高于2000℃的高温下升华,并在稍冷的种子中结晶。 在PVT生长过程中,适当地选择SiC粉末源是在最终的SiC球体中实现高结晶质量的前提条件。 有几个因素会影响生长过程,如化学计量、纯度、多晶型、尺寸分布和相关的包装密度。原则上,理想的SiC源在生长过程中会发生轻微的形态变化。演变应该是平滑的,而且朝向晶体生长界面的表面应该是稳定的。
用Acheson方法合成SiC有很长的工业历史,并适应于满足应用中不断变化的市场。与化学路线相比,它的多功能性和能源效率使其成为PVT法SiC晶体生长的一个有趣的选择。对SiC功率半导体设备日益增长的需求将需要大量的SiC源材料,这些材料仍能满足应用中固有的严格技术要求。Acheson SiC可以为市场提供大批量、低成本的优质SiC。
Fiven SIKA e-SiC源材料
为了给半导体行业提供一个可扩展和可负担的解决方案,Fiven已经开发了SIKA e-SiC材料。 该产品是采用Acheson工艺合成的。
在一个定制的炉子里,高纯度的原材料在高温下进行反应,形成粗料。然后用专门开发的设备对材料进行粉碎和研磨,以减少污染。接下来,一个分级步骤确保晶体生长的最佳粒度分布。
新的SiC粉末源材料的开发,其平均粒径约为300微米,松散堆积密度超过1.6克/立方厘米,提供了有利于高质量SiC球体生长的若干特性,这对于工业应用是必要的。SiC粉末的形态倾向于抑制碳粉颗粒的释放,这对达到高结晶质量是有利的。平滑的升华行为使均匀的结晶过程表现出稳定的、微凸的SiC生长界面。
SIKA e-SiC可以以多种方式定制,以满足客户的特定需求。请与我们联系,讨论您的项目。
这篇文章的主要部分是基于。 Ellefsen, Oda Marie & Arzig, Matthias & Steiner, Johannes & Wellmann, Peter & Runde,. (2019). 优化SiC粉末源材料,改善SiC球体PVT生长过程中的工艺条件。Materials. 12. 3272. 10.3390/ma12193272.