సిలికాన్ కార్బైడ్ పరిచయం
సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) అనేది కార్బన్ మరియు సిలికాన్‌లతో కూడిన సమ్మేళన సెమీకండక్టర్ పదార్థం, ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత, అధిక పౌనఃపున్యం, అధిక శక్తి మరియు అధిక వోల్టేజ్ పరికరాలను తయారు చేయడానికి అనువైన పదార్థాలలో ఒకటి. సాంప్రదాయ సిలికాన్ పదార్థం (Si)తో పోలిస్తే, సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క బ్యాండ్ గ్యాప్ సిలికాన్ కంటే 3 రెట్లు ఎక్కువ. ఉష్ణ వాహకత సిలికాన్ కంటే 4-5 రెట్లు; బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ సిలికాన్ కంటే 8-10 రెట్లు; ఎలక్ట్రానిక్ సంతృప్త డ్రిఫ్ట్ రేటు సిలికాన్ కంటే 2-3 రెట్లు, ఇది అధిక శక్తి, అధిక వోల్టేజ్ మరియు అధిక పౌనఃపున్యం కోసం ఆధునిక పరిశ్రమ అవసరాలను తీరుస్తుంది. ఇది ప్రధానంగా హై-స్పీడ్, హై-ఫ్రీక్వెన్సీ, హై-పవర్ మరియు కాంతి-ఉద్గార ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల ఉత్పత్తికి ఉపయోగించబడుతుంది. దిగువ అప్లికేషన్ రంగాలలో స్మార్ట్ గ్రిడ్, కొత్త శక్తి వాహనాలు, ఫోటోవోల్టాయిక్ విండ్ పవర్, 5G కమ్యూనికేషన్ మొదలైనవి ఉన్నాయి. సిలికాన్ కార్బైడ్ డయోడ్‌లు మరియు MOSFETలు వాణిజ్యపరంగా వర్తింపజేయబడ్డాయి.
అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత. సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క బ్యాండ్ గ్యాప్ వెడల్పు సిలికాన్ కంటే 2-3 రెట్లు ఎక్కువ, ఎలక్ట్రాన్లు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పరివర్తన చెందడం సులభం కాదు మరియు అధిక ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలవు మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క ఉష్ణ వాహకత సిలికాన్ కంటే 4-5 రెట్లు ఎక్కువ, ఇది పరికర ఉష్ణ వెదజల్లడాన్ని సులభతరం చేస్తుంది మరియు పరిమితి ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతను ఎక్కువగా చేస్తుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత శీతలీకరణ వ్యవస్థపై అవసరాలను తగ్గించేటప్పుడు విద్యుత్ సాంద్రతను గణనీయంగా పెంచుతుంది, టెర్మినల్‌ను తేలికగా మరియు చిన్నదిగా చేస్తుంది.
అధిక పీడనాన్ని తట్టుకుంటుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క బ్రేక్‌డౌన్ విద్యుత్ క్షేత్ర బలం సిలికాన్ కంటే 10 రెట్లు ఎక్కువ, ఇది అధిక వోల్టేజ్‌లను తట్టుకోగలదు మరియు అధిక-వోల్టేజ్ పరికరాలకు మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది.
అధిక పౌనఃపున్య నిరోధకత. సిలికాన్ కార్బైడ్ సిలికాన్ కంటే రెండు రెట్లు సంతృప్త ఎలక్ట్రాన్ డ్రిఫ్ట్ రేటును కలిగి ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా షట్‌డౌన్ ప్రక్రియలో కరెంట్ టైలింగ్ ఉండదు, ఇది పరికరం యొక్క స్విచింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీని సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తుంది మరియు పరికరం యొక్క సూక్ష్మీకరణను గ్రహించగలదు.
తక్కువ శక్తి నష్టం. సిలికాన్ పదార్థంతో పోలిస్తే, సిలికాన్ కార్బైడ్ చాలా తక్కువ ఆన్-రెసిస్టెన్స్ మరియు తక్కువ ఆన్-లాస్ కలిగి ఉంటుంది. అదే సమయంలో, సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క అధిక బ్యాండ్-గ్యాప్ వెడల్పు లీకేజ్ కరెంట్ మరియు పవర్ లాస్‌ను బాగా తగ్గిస్తుంది. అదనంగా, షట్‌డౌన్ ప్రక్రియలో సిలికాన్ కార్బైడ్ పరికరం కరెంట్ ట్రెయిలింగ్ దృగ్విషయాన్ని కలిగి ఉండదు మరియు స్విచ్చింగ్ నష్టం తక్కువగా ఉంటుంది.
సిలికాన్ కార్బైడ్ పరిశ్రమ గొలుసు
ఇందులో ప్రధానంగా సబ్‌స్ట్రేట్, ఎపిటాక్సీ, డివైస్ డిజైన్, తయారీ, సీలింగ్ మొదలైనవి ఉంటాయి. పదార్థం నుండి సెమీకండక్టర్ పవర్ పరికరానికి సిలికాన్ కార్బైడ్ సింగిల్ క్రిస్టల్ గ్రోత్, ఇంగోట్ స్లైసింగ్, ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్, వేఫర్ డిజైన్, తయారీ, ప్యాకేజింగ్ మరియు ఇతర ప్రక్రియలను అనుభవిస్తుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ సంశ్లేషణ తర్వాత, మొదట సిలికాన్ కార్బైడ్ ఇంగోట్ తయారు చేయబడుతుంది, ఆపై సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ను స్లైసింగ్, గ్రైండింగ్ మరియు పాలిషింగ్ ద్వారా పొందవచ్చు మరియు ఎపిటాక్సియల్ షీట్‌ను ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ ద్వారా పొందవచ్చు. ఎపిటాక్సియల్ వేఫర్‌ను లితోగ్రఫీ, ఎచింగ్, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్, మెటల్ పాసివేషన్ మరియు ఇతర ప్రక్రియల ద్వారా సిలికాన్ కార్బైడ్‌తో తయారు చేస్తారు, వేఫర్‌ను డైగా కట్ చేస్తారు, పరికరాన్ని ప్యాక్ చేస్తారు మరియు పరికరాన్ని ప్రత్యేక షెల్‌లో కలిపి మాడ్యూల్‌లో సమీకరిస్తారు.
పరిశ్రమ గొలుసు 1 యొక్క అప్‌స్ట్రీమ్: సబ్‌స్ట్రేట్ - క్రిస్టల్ పెరుగుదల అనేది ప్రధాన ప్రక్రియ లింక్
సిలికాన్ కార్బైడ్ పరికరాల ధరలో సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ దాదాపు 47% వాటా కలిగి ఉంది, అత్యధిక తయారీ సాంకేతిక అడ్డంకులు, అతిపెద్ద విలువ, భవిష్యత్తులో భారీ-స్థాయి పారిశ్రామికీకరణకు ప్రధానమైనది SiC.
ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రాపర్టీ తేడాల దృక్కోణం నుండి, సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థాలను వాహక సబ్‌స్ట్రేట్‌లు (రెసిస్టివిటీ రీజియన్ 15~30mΩ·cm) మరియు సెమీ-ఇన్సులేటెడ్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లు (రెసిస్టివిటీ 105Ω·cm కంటే ఎక్కువ)గా విభజించవచ్చు. ఈ రెండు రకాల సబ్‌స్ట్రేట్‌లను ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల తర్వాత వరుసగా పవర్ పరికరాలు మరియు రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ పరికరాలు వంటి వివిక్త పరికరాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. వాటిలో, సెమీ-ఇన్సులేటెడ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ ప్రధానంగా గాలియం నైట్రైడ్ RF పరికరాలు, ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ పరికరాలు మరియు మొదలైన వాటి తయారీలో ఉపయోగించబడుతుంది. సెమీ-ఇన్సులేటెడ్ SIC సబ్‌స్ట్రేట్‌పై గన్ ఎపిటాక్సియల్ పొరను పెంచడం ద్వారా, సిక్ ఎపిటాక్సియల్ ప్లేట్ తయారు చేయబడుతుంది, దీనిని HEMT గన్ ఐసో-నైట్రైడ్ RF పరికరాలుగా మరింత తయారు చేయవచ్చు. కండక్టివ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ ప్రధానంగా పవర్ పరికరాల తయారీలో ఉపయోగించబడుతుంది. సాంప్రదాయ సిలికాన్ పవర్ పరికర తయారీ ప్రక్రియకు భిన్నంగా, సిలికాన్ కార్బైడ్ పవర్ పరికరాన్ని నేరుగా సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై తయారు చేయలేము, సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపిటాక్సియల్ షీట్‌ను పొందడానికి సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపిటాక్సియల్ పొరను వాహక ఉపరితలంపై పెంచాలి మరియు ఎపిటాక్సియల్ పొరను షాట్కీ డయోడ్, MOSFET, IGBT మరియు ఇతర పవర్ పరికరాలపై తయారు చేస్తారు.
సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను అధిక స్వచ్ఛత కలిగిన కార్బన్ పౌడర్ మరియు అధిక స్వచ్ఛత కలిగిన సిలికాన్ పౌడర్ నుండి సంశ్లేషణ చేశారు మరియు వివిధ పరిమాణాల సిలికాన్ కార్బైడ్ ఇంగోట్‌ను ప్రత్యేక ఉష్ణోగ్రత క్షేత్రంలో పెంచారు, ఆపై బహుళ ప్రాసెసింగ్ ప్రక్రియల ద్వారా సిలికాన్ కార్బైడ్ ఉపరితలం ఉత్పత్తి చేయబడింది. ప్రధాన ప్రక్రియలో ఇవి ఉన్నాయి:
ముడి పదార్థ సంశ్లేషణ: అధిక-స్వచ్ఛత గల సిలికాన్ పౌడర్ + టోనర్‌ను ఫార్ములా ప్రకారం కలుపుతారు మరియు 2000°C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత స్థితిలో ప్రతిచర్య గదిలో సిలికాన్ కార్బైడ్ కణాలను నిర్దిష్ట క్రిస్టల్ రకం మరియు కణ పరిమాణంతో సంశ్లేషణ చేస్తారు. తరువాత క్రషింగ్, స్క్రీనింగ్, శుభ్రపరచడం మరియు ఇతర ప్రక్రియల ద్వారా, అధిక స్వచ్ఛత గల సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ ముడి పదార్థాల అవసరాలను తీర్చడానికి.
సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ తయారీలో క్రిస్టల్ పెరుగుదల ప్రధాన ప్రక్రియ, ఇది సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క విద్యుత్ లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది. ప్రస్తుతం, క్రిస్టల్ పెరుగుదలకు ప్రధాన పద్ధతులు భౌతిక ఆవిరి బదిలీ (PVT), అధిక ఉష్ణోగ్రత రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (HT-CVD) మరియు ద్రవ దశ ఎపిటాక్సీ (LPE). వాటిలో, PVT పద్ధతి ప్రస్తుతం SiC సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క వాణిజ్య వృద్ధికి ప్రధాన స్రవంతి పద్ధతి, ఇది అత్యధిక సాంకేతిక పరిపక్వతతో మరియు ఇంజనీరింగ్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
SiC సబ్‌స్ట్రేట్ తయారీ కష్టం, దీని ధర ఎక్కువగా ఉంటుంది.
ఉష్ణోగ్రత క్షేత్ర నియంత్రణ కష్టం: Si క్రిస్టల్ రాడ్ పెరుగుదలకు 1500℃ మాత్రమే అవసరం, అయితే SiC క్రిస్టల్ రాడ్‌ను 2000℃ కంటే ఎక్కువ అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద పెంచాలి మరియు 250 కంటే ఎక్కువ SiC ఐసోమర్‌లు ఉన్నాయి, కానీ విద్యుత్ పరికరాల ఉత్పత్తికి ప్రధాన 4H-SiC సింగిల్ క్రిస్టల్ నిర్మాణం, ఖచ్చితమైన నియంత్రణ కాకపోతే, ఇతర క్రిస్టల్ నిర్మాణాలను పొందుతుంది. అదనంగా, క్రూసిబుల్‌లోని ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత SiC సబ్లిమేషన్ బదిలీ రేటును మరియు క్రిస్టల్ ఇంటర్‌ఫేస్‌పై వాయు అణువుల అమరిక మరియు పెరుగుదల విధానాన్ని నిర్ణయిస్తుంది, ఇది క్రిస్టల్ వృద్ధి రేటు మరియు క్రిస్టల్ నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తుంది, కాబట్టి క్రమబద్ధమైన ఉష్ణోగ్రత క్షేత్ర నియంత్రణ సాంకేతికతను రూపొందించడం అవసరం. Si పదార్థాలతో పోలిస్తే, SiC ఉత్పత్తిలో వ్యత్యాసం అధిక ఉష్ణోగ్రత అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్, అధిక ఉష్ణోగ్రత ఆక్సీకరణ, అధిక ఉష్ణోగ్రత క్రియాశీలత మరియు ఈ అధిక ఉష్ణోగ్రత ప్రక్రియలకు అవసరమైన హార్డ్ మాస్క్ ప్రక్రియ వంటి అధిక ఉష్ణోగ్రత ప్రక్రియలలో కూడా ఉంటుంది.
నెమ్మదిగా క్రిస్టల్ పెరుగుదల: Si క్రిస్టల్ రాడ్ వృద్ధి రేటు 30 ~ 150mm/h కి చేరుకుంటుంది మరియు 1-3m సిలికాన్ క్రిస్టల్ రాడ్ ఉత్పత్తికి కేవలం 1 రోజు మాత్రమే పడుతుంది; ఉదాహరణగా PVT పద్ధతితో SiC క్రిస్టల్ రాడ్, వృద్ధి రేటు 0.2-0.4mm/h, 3-6cm కంటే తక్కువ పెరగడానికి 7 రోజులు, వృద్ధి రేటు సిలికాన్ పదార్థంలో 1% కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, ఉత్పత్తి సామర్థ్యం చాలా పరిమితంగా ఉంటుంది.
అధిక ఉత్పత్తి పారామితులు మరియు తక్కువ దిగుబడి: SiC ఉపరితలం యొక్క ప్రధాన పారామితులలో మైక్రోట్యూబ్యూల్ సాంద్రత, డిస్లోకేషన్ సాంద్రత, రెసిస్టివిటీ, వార్‌పేజ్, ఉపరితల కరుకుదనం మొదలైనవి ఉన్నాయి. ఇది పారామీటర్ సూచికలను నియంత్రిస్తూ, మూసివేసిన అధిక-ఉష్ణోగ్రత గదిలో అణువులను అమర్చడం మరియు క్రిస్టల్ పెరుగుదలను పూర్తి చేయడం ఒక సంక్లిష్టమైన సిస్టమ్ ఇంజనీరింగ్.
ఈ పదార్థం అధిక కాఠిన్యం, అధిక పెళుసుదనం, ఎక్కువ కటింగ్ సమయం మరియు అధిక ధరను కలిగి ఉంటుంది: SiC Mohs కాఠిన్యం 9.25 వజ్రం తర్వాత రెండవది, ఇది కటింగ్, గ్రైండింగ్ మరియు పాలిషింగ్ యొక్క కష్టంలో గణనీయమైన పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది మరియు 3cm మందపాటి కడ్డీ యొక్క 35-40 ముక్కలను కత్తిరించడానికి సుమారు 120 గంటలు పడుతుంది. అదనంగా, SiC యొక్క అధిక పెళుసుదనం కారణంగా, వేఫర్ ప్రాసెసింగ్ దుస్తులు ఎక్కువగా ఉంటాయి మరియు అవుట్‌పుట్ నిష్పత్తి కేవలం 60% మాత్రమే.
అభివృద్ధి ధోరణి: పరిమాణం పెరుగుదల + ధర తగ్గుదల
గ్లోబల్ SiC మార్కెట్ 6-అంగుళాల వాల్యూమ్ ఉత్పత్తి శ్రేణి పరిపక్వం చెందుతోంది మరియు ప్రముఖ కంపెనీలు 8-అంగుళాల మార్కెట్‌లోకి ప్రవేశించాయి. దేశీయ అభివృద్ధి ప్రాజెక్టులు ప్రధానంగా 6 అంగుళాలు. ప్రస్తుతం, చాలా దేశీయ కంపెనీలు ఇప్పటికీ 4-అంగుళాల ఉత్పత్తి మార్గాలపై ఆధారపడి ఉన్నప్పటికీ, పరిశ్రమ క్రమంగా 6-అంగుళాలకు విస్తరిస్తోంది, 6-అంగుళాల సహాయక పరికరాల సాంకేతికత పరిపక్వతతో, దేశీయ SiC సబ్‌స్ట్రేట్ టెక్నాలజీ కూడా క్రమంగా పెద్ద-పరిమాణ ఉత్పత్తి లైన్ల స్థాయి ఆర్థిక వ్యవస్థలను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు ప్రస్తుత దేశీయ 6-అంగుళాల సామూహిక ఉత్పత్తి సమయ అంతరం 7 సంవత్సరాలకు తగ్గింది. పెద్ద వేఫర్ పరిమాణం సింగిల్ చిప్‌ల సంఖ్యలో పెరుగుదలను తీసుకురాగలదు, దిగుబడి రేటును మెరుగుపరుస్తుంది మరియు అంచు చిప్‌ల నిష్పత్తిని తగ్గిస్తుంది మరియు పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి మరియు దిగుబడి నష్టం ఖర్చు దాదాపు 7% వద్ద నిర్వహించబడుతుంది, తద్వారా వేఫర్ వినియోగాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
పరికర రూపకల్పనలో ఇప్పటికీ చాలా ఇబ్బందులు ఉన్నాయి.
SiC డయోడ్ యొక్క వాణిజ్యీకరణ క్రమంగా మెరుగుపడుతోంది, ప్రస్తుతం, అనేక దేశీయ తయారీదారులు SiC SBD ఉత్పత్తులను రూపొందించారు, మధ్యస్థ మరియు అధిక వోల్టేజ్ SiC SBD ఉత్పత్తులు మంచి స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉన్నాయి, వాహనం OBCలో, స్థిరమైన కరెంట్ సాంద్రతను సాధించడానికి SiC SBD+SI IGBT వాడకం. ప్రస్తుతం, చైనాలో SiC SBD ఉత్పత్తుల పేటెంట్ రూపకల్పనలో ఎటువంటి అడ్డంకులు లేవు మరియు విదేశీ దేశాలతో అంతరం తక్కువగా ఉంది.
SiC MOS ఇప్పటికీ చాలా ఇబ్బందులను ఎదుర్కొంటోంది, SiC MOS మరియు విదేశీ తయారీదారుల మధ్య ఇంకా అంతరం ఉంది మరియు సంబంధిత తయారీ వేదిక ఇప్పటికీ నిర్మాణంలో ఉంది. ప్రస్తుతం, ST, ఇన్ఫినియన్, రోహ్మ్ మరియు ఇతర 600-1700V SiC MOSలు భారీ ఉత్పత్తిని సాధించాయి మరియు అనేక తయారీ పరిశ్రమలతో సంతకం చేసి రవాణా చేయబడ్డాయి, ప్రస్తుత దేశీయ SiC MOS డిజైన్ ప్రాథమికంగా పూర్తయింది, అనేక డిజైన్ తయారీదారులు వేఫర్ ఫ్లో దశలో ఫ్యాబ్‌లతో పని చేస్తున్నారు మరియు తరువాత కస్టమర్ ధృవీకరణకు ఇంకా కొంత సమయం అవసరం, కాబట్టి పెద్ద-స్థాయి వాణిజ్యీకరణ నుండి ఇంకా చాలా సమయం ఉంది.
ప్రస్తుతం, ప్లానర్ నిర్మాణం ప్రధాన స్రవంతి ఎంపిక, మరియు భవిష్యత్తులో అధిక-పీడన క్షేత్రంలో ట్రెంచ్ రకం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ప్లానర్ నిర్మాణం SiC MOS తయారీదారులు చాలా మంది ఉన్నారు, ప్లానర్ నిర్మాణం గాడితో పోలిస్తే స్థానిక బ్రేక్‌డౌన్ సమస్యలను ఉత్పత్తి చేయడం సులభం కాదు, పని యొక్క స్థిరత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది, మార్కెట్‌లో 1200V కంటే తక్కువ అప్లికేషన్ విలువ విస్తృత శ్రేణిని కలిగి ఉంది మరియు ప్లానర్ నిర్మాణం తయారీ ముగింపులో సాపేక్షంగా సులభం, తయారీ సామర్థ్యం మరియు ఖర్చు నియంత్రణ రెండు అంశాలను తీర్చడానికి. గ్రూవ్ పరికరం చాలా తక్కువ పరాన్నజీవి ఇండక్టెన్స్, వేగవంతమైన స్విచింగ్ వేగం, తక్కువ నష్టం మరియు సాపేక్షంగా అధిక పనితీరు యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.
2--SiC వేఫర్ వార్తలు
సిలికాన్ కార్బైడ్ మార్కెట్ ఉత్పత్తి మరియు అమ్మకాల వృద్ధి, సరఫరా మరియు డిమాండ్ మధ్య నిర్మాణ అసమతుల్యతపై శ్రద్ధ వహించండి
అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు అధిక-శక్తి పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ కోసం మార్కెట్ డిమాండ్ వేగంగా పెరగడంతో, సిలికాన్-ఆధారిత సెమీకండక్టర్ పరికరాల భౌతిక పరిమితి అడ్డంకి క్రమంగా ప్రముఖంగా మారింది మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహించే మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు క్రమంగా పారిశ్రామికీకరణ చెందాయి. మెటీరియల్ పనితీరు దృక్కోణం నుండి, సిలికాన్ కార్బైడ్ సిలికాన్ పదార్థం యొక్క బ్యాండ్ గ్యాప్ వెడల్పు కంటే 3 రెట్లు, క్లిష్టమైన బ్రేక్‌డౌన్ విద్యుత్ క్షేత్ర బలాన్ని 10 రెట్లు, ఉష్ణ వాహకతను 3 రెట్లు కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి సిలికాన్ కార్బైడ్ పవర్ పరికరాలు అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ, అధిక పీడనం, అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు ఇతర అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి, పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ వ్యవస్థల సామర్థ్యం మరియు శక్తి సాంద్రతను మెరుగుపరచడంలో సహాయపడతాయి.
ప్రస్తుతం, SiC డయోడ్‌లు మరియు SiC MOSFETలు క్రమంగా మార్కెట్‌కు తరలిపోయాయి మరియు మరింత పరిణతి చెందిన ఉత్పత్తులు ఉన్నాయి, వాటిలో కొన్ని రంగాలలో సిలికాన్-ఆధారిత డయోడ్‌లకు బదులుగా SiC డయోడ్‌లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి ఎందుకంటే వాటికి రివర్స్ రికవరీ ఛార్జ్ ప్రయోజనం లేదు; SiC MOSFET క్రమంగా ఆటోమోటివ్, ఎనర్జీ స్టోరేజ్, ఛార్జింగ్ పైల్, ఫోటోవోల్టాయిక్ మరియు ఇతర రంగాలలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది; ఆటోమోటివ్ అప్లికేషన్ల రంగంలో, మాడ్యులైజేషన్ ధోరణి మరింత ప్రముఖంగా మారుతోంది, SiC యొక్క ఉన్నతమైన పనితీరును సాధించడానికి అధునాతన ప్యాకేజింగ్ ప్రక్రియలపై ఆధారపడాలి, సాంకేతికంగా సాపేక్షంగా పరిణతి చెందిన షెల్ సీలింగ్‌తో ప్రధాన స్రవంతి, భవిష్యత్తు లేదా ప్లాస్టిక్ సీలింగ్ అభివృద్ధికి, దాని అనుకూలీకరించిన అభివృద్ధి లక్షణాలు SiC మాడ్యూల్‌లకు మరింత అనుకూలంగా ఉంటాయి.
సిలికాన్ కార్బైడ్ ధర తగ్గుదల వేగం లేదా ఊహకు అందనిది
సిలికాన్ కార్బైడ్ పరికరాల అప్లికేషన్ ప్రధానంగా అధిక ధర ద్వారా పరిమితం చేయబడింది, అదే స్థాయిలో SiC MOSFET ధర Si ఆధారిత IGBT కంటే 4 రెట్లు ఎక్కువ, ఎందుకంటే సిలికాన్ కార్బైడ్ ప్రక్రియ సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది, దీనిలో సింగిల్ క్రిస్టల్ మరియు ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల పర్యావరణంపై కఠినంగా ఉండటమే కాకుండా, వృద్ధి రేటు కూడా నెమ్మదిగా ఉంటుంది మరియు సబ్‌స్ట్రేట్‌లోకి సింగిల్ క్రిస్టల్ ప్రాసెసింగ్ కటింగ్ మరియు పాలిషింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా వెళ్ళాలి. దాని స్వంత పదార్థ లక్షణాలు మరియు అపరిపక్వ ప్రాసెసింగ్ టెక్నాలజీ ఆధారంగా, దేశీయ సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క దిగుబడి 50% కంటే తక్కువగా ఉంటుంది మరియు వివిధ అంశాలు అధిక సబ్‌స్ట్రేట్ మరియు ఎపిటాక్సియల్ ధరలకు దారితీస్తాయి.
అయితే, సిలికాన్ కార్బైడ్ పరికరాలు మరియు సిలికాన్ ఆధారిత పరికరాల ధర కూర్పు పూర్తిగా విరుద్ధంగా ఉంది, ఫ్రంట్ ఛానల్ యొక్క సబ్‌స్ట్రేట్ మరియు ఎపిటాక్సియల్ ఖర్చులు మొత్తం పరికరంలో వరుసగా 47% మరియు 23% ఉంటాయి, మొత్తం 70%, బ్యాక్ ఛానల్ యొక్క పరికర రూపకల్పన, తయారీ మరియు సీలింగ్ లింక్‌లు కేవలం 30% మాత్రమే, సిలికాన్ ఆధారిత పరికరాల ఉత్పత్తి ఖర్చు ప్రధానంగా బ్యాక్ ఛానల్ యొక్క వేఫర్ తయారీలో 50% కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ ఖర్చు కేవలం 7% మాత్రమే ఉంటుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్ పరిశ్రమ గొలుసు తలక్రిందులుగా విలువ యొక్క దృగ్విషయం అంటే అప్‌స్ట్రీమ్ సబ్‌స్ట్రేట్ ఎపిటాక్సీ తయారీదారులు మాట్లాడే ప్రధాన హక్కును కలిగి ఉంటారు, ఇది దేశీయ మరియు విదేశీ సంస్థల లేఅవుట్‌కు కీలకం.
మార్కెట్‌లోని డైనమిక్ దృక్కోణం నుండి, సిలికాన్ కార్బైడ్ ధరను తగ్గించడం, సిలికాన్ కార్బైడ్ లాంగ్ క్రిస్టల్ మరియు స్లైసింగ్ ప్రక్రియను మెరుగుపరచడంతో పాటు, వేఫర్ పరిమాణాన్ని విస్తరించడం, ఇది గతంలో సెమీకండక్టర్ అభివృద్ధి యొక్క పరిణతి చెందిన మార్గం, వోల్ఫ్‌స్పీడ్ డేటా సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ను 6 అంగుళాల నుండి 8 అంగుళాలకు అప్‌గ్రేడ్ చేయడం ద్వారా, అర్హత కలిగిన చిప్ ఉత్పత్తి 80%-90% పెరుగుతుంది మరియు దిగుబడిని మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది. మిశ్రమ యూనిట్ ఖర్చును 50% తగ్గించవచ్చు.
2023ని "8-అంగుళాల SiC మొదటి సంవత్సరం" అని పిలుస్తారు, ఈ సంవత్సరం, దేశీయ మరియు విదేశీ సిలికాన్ కార్బైడ్ తయారీదారులు 8-అంగుళాల సిలికాన్ కార్బైడ్ లేఅవుట్‌ను వేగవంతం చేస్తున్నారు, ఉదాహరణకు సిలికాన్ కార్బైడ్ ఉత్పత్తి విస్తరణ కోసం వోల్ఫ్‌స్పీడ్ క్రేజీ పెట్టుబడి 14.55 బిలియన్ US డాలర్లు, ఇందులో ముఖ్యమైన భాగం 8-అంగుళాల SiC సబ్‌స్ట్రేట్ తయారీ ప్లాంట్ నిర్మాణం, భవిష్యత్తులో అనేక కంపెనీలకు 200 mm SiC బేర్ మెటల్ సరఫరాను నిర్ధారించడానికి; దేశీయ టియాన్యు అడ్వాన్స్‌డ్ మరియు టియాంకే హెడా కూడా భవిష్యత్తులో 8-అంగుళాల సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లను సరఫరా చేయడానికి ఇన్ఫినియన్‌తో దీర్ఘకాలిక ఒప్పందాలపై సంతకం చేశాయి.
ఈ సంవత్సరం నుండి, సిలికాన్ కార్బైడ్ 6 అంగుళాల నుండి 8 అంగుళాలకు వేగవంతం అవుతుంది, 2022లో 6 అంగుళాల సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క యూనిట్ చిప్ ధరతో పోలిస్తే 8 అంగుళాల సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క యూనిట్ చిప్ ధర 2024 నాటికి 60% కంటే ఎక్కువ తగ్గుతుందని వోల్ఫ్‌స్పీడ్ అంచనా వేస్తోంది మరియు ధర తగ్గుదల అప్లికేషన్ మార్కెట్‌ను మరింత తెరుస్తుందని జి బాండ్ కన్సల్టింగ్ పరిశోధన డేటా ఎత్తి చూపింది. 8-అంగుళాల ఉత్పత్తుల ప్రస్తుత మార్కెట్ వాటా 2% కంటే తక్కువగా ఉంది మరియు 2026 నాటికి మార్కెట్ వాటా దాదాపు 15%కి పెరుగుతుందని అంచనా.
నిజానికి, సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ ధరలో తగ్గుదల రేటు చాలా మంది ఊహకు మించి ఉండవచ్చు, 6-అంగుళాల సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క ప్రస్తుత మార్కెట్ ఆఫర్ 4000-5000 యువాన్/పీస్, సంవత్సరం ప్రారంభంతో పోలిస్తే చాలా తగ్గింది, వచ్చే ఏడాది 4000 యువాన్ల కంటే తగ్గుతుందని అంచనా, మొదటి మార్కెట్‌ను పొందడానికి కొంతమంది తయారీదారులు అమ్మకాల ధరను దిగువన ఉన్న ధర రేఖకు తగ్గించారని గమనించాలి, ప్రధానంగా సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ సరఫరాలో కేంద్రీకృతమై ధరల యుద్ధం యొక్క నమూనాను తెరిచారు, తక్కువ-వోల్టేజ్ రంగంలో సరఫరా సాపేక్షంగా సరిపోతుంది, దేశీయ మరియు విదేశీ తయారీదారులు ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని దూకుడుగా విస్తరిస్తున్నారు లేదా సిలికాన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ ఓవర్‌సప్లై దశను ఊహించిన దానికంటే ముందుగానే అనుమతించారు.
పోస్ట్ సమయం: జనవరి-19-2024