SiC ಏಕೆ "ದೈವಿಕ" ಆಗಿದೆ?

ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಅರೆವಾಹಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, SiC (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್) ಪವರ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಆವರ್ತನ, ನಷ್ಟ, ಶಾಖದ ಹರಡುವಿಕೆ, ಮಿನಿಯೇಟರೈಸೇಶನ್ ಇತ್ಯಾದಿಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

ಟೆಸ್ಲಾದಿಂದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಇನ್ವರ್ಟರ್‌ಗಳ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಯೊಂದಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಂಪನಿಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಇಳಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿವೆ.

SiC ತುಂಬಾ "ಅದ್ಭುತವಾಗಿದೆ", ಅದನ್ನು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು? ಈಗ ಅರ್ಜಿಗಳು ಯಾವುವು? ನೋಡೋಣ!

01 ☆ ಒಂದು SiC ನ ಜನನ

ಇತರ ವಿದ್ಯುತ್ ಅರೆವಾಹಕಗಳಂತೆ, SiC-MOSFET ಉದ್ಯಮ ಸರಪಳಿಯು ಒಳಗೊಂಡಿದೆಉದ್ದವಾದ ಸ್ಫಟಿಕ - ತಲಾಧಾರ - ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ - ವಿನ್ಯಾಸ - ಉತ್ಪಾದನೆ - ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಲಿಂಕ್. 

ಉದ್ದವಾದ ಸ್ಫಟಿಕ

ಉದ್ದವಾದ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಂಪರ್ಕದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸಿಂಗಲ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬಳಸುವ ತಿರಾ ವಿಧಾನದ ತಯಾರಿಕೆಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಭೌತಿಕ ಅನಿಲ ಸಾಗಣೆ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (PVT, ಸುಧಾರಿತ ಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಬೀಜ ಸ್ಫಟಿಕ ಉತ್ಪತನ ವಿಧಾನ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ), ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅನಿಲ ಶೇಖರಣಾ ವಿಧಾನ ( HTCVD ) ಪೂರಕಗಳು.

☆ ಪ್ರಮುಖ ಹಂತ

1. ಕಾರ್ಬೊನಿಕ್ ಘನ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತು;

2. ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಘನವು ಅನಿಲವಾಗುತ್ತದೆ;

3. ಬೀಜದ ಸ್ಫಟಿಕದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಅನಿಲ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ;

4. ಬೀಜದ ಸ್ಫಟಿಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅನಿಲವು ಸ್ಫಟಿಕವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ ಮೂಲ: "PVT ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ಡಿಸ್ಅಸೆಂಬಲ್ ಮಾಡಲು ತಾಂತ್ರಿಕ ಬಿಂದು"

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬೇಸ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ವಿಭಿನ್ನ ಕರಕುಶಲತೆಯು ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿದೆ:

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಉತ್ಪಾದನೆ ಕಷ್ಟ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಕಡಿಮೆ.ಕಾರ್ಬನ್-ಆಧಾರಿತ ಅನಿಲ ಹಂತದ ತಾಪಮಾನವು 2300 ° C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡವು 350MPa ಆಗಿದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ಡಾರ್ಕ್ ಬಾಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಕಲ್ಮಶಗಳಾಗಿ ಮಿಶ್ರಣ ಮಾಡುವುದು ಸುಲಭ. ಇಳುವರಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬೇಸ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ದೊಡ್ಡ ವ್ಯಾಸ, ಕಡಿಮೆ ಇಳುವರಿ.

ಎರಡನೆಯದು ನಿಧಾನ ಬೆಳವಣಿಗೆ.PVT ವಿಧಾನದ ಆಡಳಿತವು ತುಂಬಾ ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ವೇಗವು ಸುಮಾರು 0.3-0.5mm/h, ಮತ್ತು ಇದು 7 ದಿನಗಳಲ್ಲಿ 2cm ಬೆಳೆಯಬಹುದು. ಗರಿಷ್ಟ 3-5cm ಮಾತ್ರ ಬೆಳೆಯಬಹುದು, ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ಗಟ್ಟಿಯ ವ್ಯಾಸವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ 4 ಇಂಚುಗಳು ಮತ್ತು 6 ಇಂಚುಗಳು.

ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ 72H 2-3ಮೀ ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ಬೆಳೆಯಬಹುದು, ವ್ಯಾಸವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ 6 ​​ಇಂಚುಗಳು ಮತ್ತು 8-ಇಂಚಿನ ಹೊಸ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು 12 ಇಂಚುಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಇಂಗೋಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಸ್ಟಿಕ್ ಆಗುತ್ತದೆ.

ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಗಟ್ಟಿಗಳು

ತಲಾಧಾರ

ಉದ್ದವಾದ ಸ್ಫಟಿಕವು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ಅದು ತಲಾಧಾರದ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ.

ಉದ್ದೇಶಿತ ಕತ್ತರಿಸುವುದು, ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ (ಒರಟು ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್, ಫೈನ್ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್), ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ (ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು), ಅಲ್ಟ್ರಾ-ನಿಖರವಾದ ಹೊಳಪು (ರಾಸಾಯನಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು) ನಂತರ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ತಲಾಧಾರವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಆಡುತ್ತದೆಭೌತಿಕ ಬೆಂಬಲ, ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕತೆಯ ಪಾತ್ರ.ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ತೊಂದರೆ ಎಂದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚು, ಗರಿಗರಿಯಾದ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ.

ಕತ್ತರಿಸುವ ಪರಿಣಾಮದ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಬಳಕೆಯ ದಕ್ಷತೆಯ (ವೆಚ್ಚ) ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಸಣ್ಣ, ಏಕರೂಪದ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಕತ್ತರಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ,4-ಇಂಚಿನ ಮತ್ತು 6-ಇಂಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬಹು-ಸಾಲು ಕತ್ತರಿಸುವ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ,ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು 1 ಮಿಮೀಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದಪ್ಪವಿರುವ ತೆಳುವಾದ ಹೋಳುಗಳಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸುವುದು.

ಮಲ್ಟಿ-ಲೈನ್ ಕತ್ತರಿಸುವ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ವಸ್ತುಗಳ ಬಳಕೆಯ ಅಗತ್ಯತೆಗಳ ಹೆಚ್ಚಳವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಕೋಲ್ಡ್ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆಯಂತಹ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಸಹ ಕ್ರಮೇಣ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

2018 ರಲ್ಲಿ, ಇನ್ಫಿನಿಯನ್ ಸಿಲ್ಟೆಕ್ಟ್ರಾ ಜಿಎಂಬಿಹೆಚ್ ಅನ್ನು ಸ್ವಾಧೀನಪಡಿಸಿಕೊಂಡಿತು, ಇದು ಕೋಲ್ಡ್ ಕ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ನವೀನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿತು.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬಹು-ತಂತಿ ಕತ್ತರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ 1/4,ಕೋಲ್ಡ್ ಕ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕೇವಲ 1/8 ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡಿತು.

ವಿಸ್ತರಣೆ

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ವಸ್ತುವು ನೇರವಾಗಿ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ, ವಿಸ್ತರಣಾ ಪದರದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಸಾಧನಗಳು ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ತಲಾಧಾರದ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ವಿಸ್ತರಣಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಬೆಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಅನಿಲ ಶೇಖರಣೆ ವಿಧಾನ (CVD) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವಿನ್ಯಾಸ

ತಲಾಧಾರವನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದ ನಂತರ, ಅದು ಉತ್ಪನ್ನ ವಿನ್ಯಾಸ ಹಂತವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ.

MOSFET ಗಾಗಿ, ವಿನ್ಯಾಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಗಮನವು ತೋಡು ವಿನ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ,ಪೇಟೆಂಟ್ ಉಲ್ಲಂಘನೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಒಂದು ಕಡೆ(Infineon, Rohm, ST, ಇತ್ಯಾದಿ, ಪೇಟೆಂಟ್ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ), ಮತ್ತು ಮತ್ತೊಂದೆಡೆಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ.

ವೇಫರ್ ತಯಾರಿಕೆ

ಉತ್ಪನ್ನ ವಿನ್ಯಾಸ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ಅದು ವೇಫರ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಹಂತವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ,ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ಥೂಲವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕೆಳಗಿನ 5 ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

☆ಹಂತ 1: ಮುಖವಾಡವನ್ನು ಚುಚ್ಚುಮದ್ದು ಮಾಡಿ

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (SiO2) ಫಿಲ್ಮ್‌ನ ಪದರವನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ ಅನ್ನು ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ ಮಾದರಿಯು ಏಕರೂಪೀಕರಣ, ಮಾನ್ಯತೆ, ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಹಂತಗಳ ಮೂಲಕ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಕೃತಿಯನ್ನು ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

☆ಹಂತ 2: ಅಯಾನ್ ಅಳವಡಿಕೆ

ಮುಖವಾಡದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಪಿ-ಟೈಪ್ ಡೋಪಿಂಗ್ ವಲಯವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಳವಡಿಸಲಾದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಅನೆಲ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಆಕ್ಸೈಡ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಡ್ರೈನ್ ಮತ್ತು ಮೂಲದ ಎನ್-ಟೈಪ್ ವಾಹಕ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಪಿ-ಟೈಪ್ ಡೋಪಿಂಗ್ ಪ್ರದೇಶದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸಾರಜನಕ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಅಳವಡಿಸಲಾದ ಸಾರಜನಕ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಅನೆಲ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

☆ಹಂತ 3: ಗ್ರಿಡ್ ಮಾಡಿ

ಗ್ರಿಡ್ ಮಾಡಿ. ಮೂಲ ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್ ನಡುವಿನ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ, ಗೇಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗೇಟ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಗೇಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಪದರವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

☆ಹಂತ 4: ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಪದರಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು

ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಪದರವನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂಟರ್ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಸ್ಥಗಿತವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಉತ್ತಮ ನಿರೋಧನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಪದರವನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡಿ.

☆ಹಂತ 5: ಡ್ರೈನ್-ಸೋರ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡಿ

ಡ್ರೈನ್ ಮತ್ತು ಮೂಲವನ್ನು ಮಾಡಿ. ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಪದರವು ರಂದ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೋಹವನ್ನು ಒಳಚರಂಡಿ ಮತ್ತು ಮೂಲವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಚೆಲ್ಲಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಫೋಟೋ ಮೂಲ: Xinxi ಕ್ಯಾಪಿಟಲ್

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ನಡುವೆ ಸ್ವಲ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದ್ದರೂ,ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಅನೆಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ(1600 ° C ವರೆಗೆ), ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವು ವಸ್ತುವಿನ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ರಚನೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತೊಂದರೆಯು ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಸಹ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, MOSFET ಘಟಕಗಳಿಗೆ,ಗೇಟ್ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಗುಣಮಟ್ಟ ನೇರವಾಗಿ ಚಾನಲ್ ಚಲನಶೀಲತೆ ಮತ್ತು ಗೇಟ್ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿವೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿಶೇಷ ಗೇಟ್ ಮಧ್ಯಮ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವಿಧಾನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ (ಮತ್ತೊಂದು ಅಂಶವೆಂದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಶೀಟ್ ಪಾರದರ್ಶಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಫೋಟೊಲಿಥೋಗ್ರಫಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾನದ ಜೋಡಣೆಯು ಸಿಲಿಕಾನ್ಗೆ ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ).

ವೇಫರ್ ತಯಾರಿಕೆಯು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಚಿಪ್ ಅನ್ನು ಬೇರ್ ಚಿಪ್ ಆಗಿ ಕತ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉದ್ದೇಶದ ಪ್ರಕಾರ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಡಿಸ್ಕ್ರೀಟ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು TO ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಆಗಿದೆ.

TO-247 ಪ್ಯಾಕೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ 650V CoolSiC™ MOSFETಗಳು

ಫೋಟೋ: ಇನ್ಫಿನಿಯನ್

ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಶಾಖದ ಪ್ರಸರಣದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ನೇರವಾಗಿ ಸೇತುವೆಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಅರ್ಧ ಸೇತುವೆ ಅಥವಾ ಪೂರ್ಣ ಸೇತುವೆ, ಅಥವಾ ನೇರವಾಗಿ ಡಯೋಡ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ).

ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾದ ಚಿಪ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಸಾಮಾನ್ಯ ರೂಪವು 1 ರಲ್ಲಿ 1 (ಬೋರ್ಗ್‌ವಾರ್ನರ್), 6 ರಲ್ಲಿ 1 (ಇನ್ಫಿನಿಯನ್) ಇತ್ಯಾದಿ. ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಕಂಪನಿಗಳು ಏಕ-ಟ್ಯೂಬ್ ಸಮಾನಾಂತರ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.

ಬೋರ್ಗ್ವಾರ್ನರ್ ವೈಪರ್

ಡಬಲ್ ಸೈಡೆಡ್ ವಾಟರ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು SiC-MOSFET ಅನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ

Infineon CoolSiC™ MOSFET ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಭಿನ್ನವಾಗಿ,ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಸುಮಾರು 200 ° C.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮೃದು ಬೆಸುಗೆ ತಾಪಮಾನ ಕರಗುವ ಬಿಂದು ತಾಪಮಾನ ಕಡಿಮೆ, ತಾಪಮಾನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಸಿಲ್ವರ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.

ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ಅದನ್ನು ಭಾಗಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು.

ಟೆಸ್ಲಾ ಮಾಡೆಲ್ 3 ಮೋಟಾರ್ ನಿಯಂತ್ರಕ

ಬೇರ್ ಚಿಪ್ ST, ಸ್ವಯಂ-ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಡ್ರೈವ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನಿಂದ ಬಂದಿದೆ

☆02 SiC ಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸ್ಥಿತಿ?

ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆDCDC, OBC, ಮೋಟಾರ್ ಇನ್ವರ್ಟರ್‌ಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಹವಾನಿಯಂತ್ರಣ ಇನ್ವರ್ಟರ್‌ಗಳು, ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಭಾಗಗಳುಅದಕ್ಕೆ AC/DC ವೇಗದ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ (DCDC ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ವೇಗದ ಸ್ವಿಚ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ).

ಫೋಟೋ: ಬೋರ್ಗ್ವಾರ್ನರ್

ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, SIC ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ಹೊಂದಿವೆನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಿಮಕುಸಿತ ಸ್ಥಗಿತ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ(3×106V/ಸೆಂ),ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ(49W/mK) ಮತ್ತುವಿಶಾಲವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರ(3.26eV)

ವಿಶಾಲವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರ, ಸಣ್ಣ ಸೋರಿಕೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ. ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆ. ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಿಮಕುಸಿತ ಸ್ಥಗಿತ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ, ಸಾಧನದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಆನ್-ಬೋರ್ಡ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ IGBT ಮತ್ತು FRD ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬದಲಿಸಲು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ MOSFET ಗಳು ಮತ್ತು SBD ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ,ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಇದು ಮೋಟಾರ್ ಇನ್ವರ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ, ನಂತರ OBC ಮತ್ತು DCDC.

800V ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವೇದಿಕೆ

800V ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನದ ಪ್ರಯೋಜನವು ಉದ್ಯಮಗಳನ್ನು SiC-MOSFET ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚು ಒಲವು ತೋರುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಸ್ತುತ 800V ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಯೋಜನೆ SiC-MOSFET ಹೆಚ್ಚಿನದು.

ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್-ಮಟ್ಟದ ಯೋಜನೆ ಒಳಗೊಂಡಿದೆಆಧುನಿಕ E-GMP, GM ಒಟೆನರ್ಜಿ - ಪಿಕಪ್ ಕ್ಷೇತ್ರ, ಪೋರ್ಷೆ PPE, ಮತ್ತು ಟೆಸ್ಲಾ EPA.SiC-MOSFET ಅನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಸಾಗಿಸದ ಪೋರ್ಷೆ PPE ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ (ಮೊದಲ ಮಾದರಿಯು ಸಿಲಿಕಾ-ಆಧಾರಿತ IGBT), ಇತರ ವಾಹನ ವೇದಿಕೆಗಳು SiC-MOSFET ಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಯುನಿವರ್ಸಲ್ ಅಲ್ಟ್ರಾ ಎನರ್ಜಿ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್

800V ಮಾದರಿ ಯೋಜನೆ ಹೆಚ್ಚು,ಗ್ರೇಟ್ ವಾಲ್ ಸಲೂನ್ ಬ್ರ್ಯಾಂಡ್ ಜಿಯಾಗಿರೊಂಗ್, ಬೆಯಿಕಿ ಪೋಲ್ ಫಾಕ್ಸ್ S HI ಆವೃತ್ತಿ, ಆದರ್ಶ ಕಾರು S01 ಮತ್ತು W01, Xiaopeng G9, BMW NK1, ಚಂಗನ್ Avita E11 ಇದು 800V ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಅನ್ನು ಒಯ್ಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ BYD, Lantu, GAC 'an, Mercedes-Benz, zero Run, FAW Red Flag, Volkswagen ಸಹ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ 800V ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಹೇಳಿದೆ.

Tier1 ಪೂರೈಕೆದಾರರಿಂದ ಪಡೆದ 800V ಆದೇಶಗಳ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ,ಬೋರ್ಗ್ವಾರ್ನರ್, ವೈಪೈ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ, ZF, ಯುನೈಟೆಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಹುಯಿಚುವಾನ್ಎಲ್ಲಾ 800V ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಡ್ರೈವ್ ಆದೇಶಗಳನ್ನು ಘೋಷಿಸಿತು.

400V ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವೇದಿಕೆ

400V ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ, SiC-MOSFET ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ಪರಿಗಣನೆಯಲ್ಲಿದೆ.

ಟೆಸ್ಲಾ ಮಾಡೆಲ್ 3\Y ಮೋಟಾರ್‌ನಂತೆ ಈಗ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗಿದೆ, BYD Hanhou ಮೋಟರ್‌ನ ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 200Kw (ಟೆಸ್ಲಾ 202Kw, 194Kw, 220Kw, BYD 180Kw), NIO ಸಹ SiC-MOSFET ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ET5 ನಂತರ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾಗುವುದು. ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿ 240Kw (ET5 210Kw).

ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಕೆಲವು ಉದ್ಯಮಗಳು ಸಹಾಯಕ ಪ್ರವಾಹದ SiC-MOSFET ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತಿವೆ.