Toepassings- en ontwikkelingstrend van siliciumcarbidepitaxie.

In dit nummer gaan we in op de toepassing, het voorbereidingsproces, de marktomvang en de ontwikkelingstrend van siliciumcarbidepitaxy.

Epitaxie verwijst naar de groei van een laag van eenkristallijnmateriaal van hogere kwaliteit op het oppervlak van het siliciumcarbide substraat.en de groei van een laag van siliciumcarbidepitaxie op het oppervlak van geleidend siliciumcarbide-substraatDe groei van galliumnitride-epitaxieschaal op semi-geïsoleerd SIC-substraat wordt heteroepitaxie genoemd.voornamelijk 2 inch (50 mm), 3 inch (75mm), 4 inch (100mm), 6 inch (150mm), 8 inch (200mm) en andere specificaties.

  - Jawel.CCarbide epitaxy kan allerlei energieapparaten produceren die kunnen worden gebruikt in nieuwe energievoertuigen, fotovoltaïsche energieopslag, lucht- en ruimtevaart en andere gebieden;Galliumnitride-epitaxy kan verschillende RF-apparaten voor 5G-communicatie produceren, radar en andere velden.

Met de groeiende vraag naar siliciumcarbide-aandrijvingsapparaten in nieuwe energievoertuigen, fotovoltaïsche energieopslag en andere industrieën, breidt de siliciumcarbide-epitaxiale markt zich ook snel uit.Industry Research-gegevens tonen aan dat de wereldwijde markt van siliciumcarbide-epitaxiale stoffen in 2020 172 miljard Amerikaanse dollar bedraagtIn het kader van de Europese Economische Ruimte (EER) heeft de Europese Commissie een voorstel ingediend voor een richtlijn betreffende de bescherming van de consument tegen de uitstoot van gevaarlijke stoffen en voor de bescherming van de consument tegen de uitstoot ervan. the market research company Y0LE and TECHCET released silicon carbide wafer materials report shows that the global equivalent 6-inch silicon carbide epitaxial wafer market size is expected to reach about 800In het kader van de nieuwe programma's zal de Commissie in de loop van de loop van het jaar een aantal projecten opstellen die in het kader van de nieuwe programma's zullen worden uitgevoerd.

Vanuit waardepunt is de toegevoegde waarde van de industriële keten van siliciumcarbide geconcentreerd upstream.en het epitaxiale (met inbegrip van het substraat) heeft een hogere waarde in de industriële keten van siliciumcarbide.

Volgens de CASA-gegevens vertegenwoordigen substraat en epitaxy, als de upstream-schakel van de industriële keten van siliciumcarbide, respectievelijk 47% en 23% van de kostenstructuur van siliciumcarbide-kernapparaten..De productiebelemmeringen voor epitaxiale siliconcarbideplaten van hoge kwaliteit, gecombineerd met een sterke vraag naar wereldwijde siliconcarbide-apparaten,met als gevolg een beperkt aanbod van hoogwaardige epitaxiale siliconcarbideplaten, waardoor de waarde van siliciumcarbide-epitaxiale platen in de industriële keten relatief hoog is.

Vanwege het belang van het siliciumcarbide kristal zal het in het groeiproces onvermijdelijk gebreken veroorzaken, de introductie van onzuiverheden,de kwaliteit en de prestaties van het substraatmateriaal zijn niet goed genoegDe grootte van de epitaxiale laag kan sommige defecten in het substraat elimineren, zodat het rooster netjes is gerangschikt.dus de epitaxy kwaliteit heeft een beslissende invloed op de prestaties van het apparaat, en de epitaxy kwaliteit wordt beïnvloed door de kristal en substraat verwerking, epitaxy is in het midden van een industrie, speelt een belangrijke rol.

  Aan de ene kant wordt de kwaliteit van de epitaxiale siliconcarbideplaat beïnvloed door de dikte en de dopingconcentratie van de belangrijkste parameters.De eisen voor de epitaxiale parameters zijn afhankelijk van het ontwerp van het hulpmiddel.Hoe groter de buitenkantdikte (hoe groter de moeilijkheidsgraad), hoe hoger de spanning kan worden weerstaan.in het algemeen 100V spanning vereist 1μm dikte epitaxy, 600V heeft 6μm nodig, 1200-1700V heeft 10-15μm nodig, 15000V heeft honderden micronen (ongeveer 150μm) nodig.

Aan de andere kant is de bestrijding van SIC-epitaxiale afwijkingen de sleutel tot de vervaardiging van hoogwaardige apparaten.en gebreken zullen de prestaties en betrouwbaarheid van SIC-kernapparaten ernstig beïnvloedenDe epitaxiale afwijkingen omvatten hoofdzakelijk: substraatdefecten, zoals microtubule, penetrerende schroef dislocatie TSD, penetrerende rand dislocatie TED, basis vlak dislocatie BPD, enz.Dislocatie veroorzaakt door epitaxiale groei; macro-defecten, zoals driehoeksdefecten, wortel-/kometdefecten, ondiepe putten, groeiende stapelfouten, vallende voorwerpen, enz.TSD en TED hebben in principe geen invloed op de prestaties van het uiteindelijke siliciumcarbide apparaatEenmaal macroscopische defecten op het apparaat verschijnen, zal het apparaat niet kunnen testen, wat resulteert in een lager rendement.

  Momenteel omvatten de voorbereidingsmethoden van SiC-epitaxie voornamelijk: chemische dampdepositie (CVD), moleculaire epitaxie (MBE), vloeibare fase epitaxie (LPE), gepulseerde laserdepositie en sublimatie (PLD).

In vergelijking met de drie bereidingsmethoden is de epitaxy-kwaliteit van siliciumcarbide bereid met de MBE-methode en de LPE-methode beter,de groei is te traag om aan de behoeften van de industrialisatie te voldoen, en de CVD-groei is hoger, de epitaxy-kwaliteit is ook in overeenstemming met de vereisten, en het CVD-systeem is relatief eenvoudig en gemakkelijk te bedienen, en de kosten zijn lager.Chemische dampdepositie (CVD) is momenteel de meest populaire 4H-SiC-epitaxie methodeHet voordeel is dat de gasbronstroom, de temperatuur en de druk in de reactiekamer tijdens het groeiproces effectief kunnen worden gecontroleerd, waardoor het epitaxiale CVD-proces sterk wordt verminderd.

Samenvatting: Met de verbetering van het spanningsniveau van het apparaat is de epitaxiale dikte van een paar micron in het verleden tot tientallen of zelfs honderden micron toegenomen.Binnenlandse bedrijven hebben geleidelijk verhoogd de hoeveelheid van 6-inch siliciumcarbide epitaxy groeiIn de sector van de laag- en middendruk is de productie van 8 inch-epitaxy niet op grote schaal mogelijk.de binnenlandse siliciumcarbide-epitaxy kan in principe voldoen aan de vraagIn vergelijking met de 6-inch, 8-inch siliciumcarbide epitaxiale rand verlies is kleiner, het beschikbare gebied is groter,en kan de productiecapaciteit verhogen, en de kosten zullen naar verwachting in de toekomst met meer dan 60% worden verlaagd door de verbetering van de productie en schaalvoordelen.