{"id":46,"date":"2024-03-26T21:07:06","date_gmt":"2024-03-26T13:07:06","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideceramic.net\/?p=46"},"modified":"2024-03-26T21:07:07","modified_gmt":"2024-03-26T13:07:07","slug":"vorteile-von-siliziumkarbid-wafern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/de\/advantages-of-silicon-carbide-wafer\/","title":{"rendered":"Vorteile von Siliziumkarbid-Wafern"},"content":{"rendered":"<p>Siliziumkarbid-Wafer sind ein innovatives Halbleitersubstrat mit vielen Vorteilen gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichem Silizium. Von der Revolutionierung der Leistungselektronik bis zur Bereitstellung von Ultrahochgeschwindigkeits-Kommunikationssystemen verspricht Siliziumkarbid revolution\u00e4re Ver\u00e4nderungen in einer Reihe von Technologien und Branchen.<\/p>\n<p>SiC h\u00e4lt hohen Temperaturen und Spannungen stand, was es zu einem unverzichtbaren Material f\u00fcr Leistungshalbleiter, Photovoltaikzellen und die Ladeinfrastruktur von Elektrofahrzeugen macht. Leider erfordert seine H\u00e4rte spezielle Werkzeuge f\u00fcr das Schneiden des Materials.<\/p>\n<h2>Hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit<\/h2>\n<p>Siliziumkarbid-Wafer sind aufgrund ihrer au\u00dfergew\u00f6hnlichen W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und ihrer F\u00e4higkeit, W\u00e4rme w\u00e4hrend des Betriebs effektiv abzuleiten, wesentliche Bestandteile der Leistungselektronik, so dass die Ger\u00e4te auch unter rauen Bedingungen ohne Leistungseinbu\u00dfen arbeiten k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Die gro\u00dfe Bandl\u00fccke von Siliciumcarbid erschwert den \u00dcbergang von Elektronen aus den Valenzb\u00e4ndern in die Leitungsb\u00e4nder, wodurch Leckagen bei Hochspannungsanwendungen und thermische Leckagen verhindert werden. Seine Oxidationsbest\u00e4ndigkeit und chemische Inertheit machen es au\u00dferdem zu einem ausgezeichneten Material f\u00fcr viele Hochtemperatur-Halbleiteranwendungen.<\/p>\n<p>Siliziumkarbid hat einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, was bedeutet, dass sich seine Ausdehnung oder Kontraktion bei W\u00e4rme- oder K\u00e4lte\u00e4nderungen nicht wesentlich \u00e4ndert. Dies tr\u00e4gt dazu bei, die durch Temperaturgradienten verursachte Belastung zu verringern, die zu Rissen oder Br\u00fcchen in den Bauteilen f\u00fchren k\u00f6nnte, und erm\u00f6glicht gleichzeitig, dass mehr Transistoren auf einen Wafer passen - beides wichtige Merkmale zur Verbesserung der Zuverl\u00e4ssigkeit der Chip-Produktion.<\/p>\n<h2>Niedriger W\u00e4rmeausdehnungskoeffizient<\/h2>\n<p>Siliziumkarbid weist einen niedrigen W\u00e4rmeausdehnungskoeffizienten auf, d. h. es dehnt sich bei Temperaturschwankungen nicht so stark aus oder zieht sich nicht so stark zusammen, was es zu einem idealen Material f\u00fcr Anwendungen macht, die ein hohes Ma\u00df an Stabilit\u00e4t erfordern, wie etwa Mobiltelefone und andere elektronische Ger\u00e4te. Au\u00dferdem kann Siliciumcarbid extremen Temperaturen standhalten und ist gleichzeitig resistent gegen chemische Angriffe.<\/p>\n<p>Silikonkautschuk in Lebensmittelqualit\u00e4t ist nicht nur ungiftig, sondern kann auch in der Lebensmittelproduktion verwendet werden. Dar\u00fcber hinaus reichen seine vielf\u00e4ltigen Einsatzm\u00f6glichkeiten von feuerfesten Auskleidungen und Isolierkomponenten f\u00fcr Industrie\u00f6fen bis hin zu Gleitlagern und Gleitringdichtungen in Rohrsystemen.<\/p>\n<p>Die Hersteller produzieren kubische Siliciumcarbid-Wafer, indem sie Quarzsand mit Petrolkoks oder einer anderen Kohlenstoffquelle in einem offenen \"Acheson\"-Ofen auf hohe Temperaturen erhitzen, wobei gr\u00fcnes oder schwarzes kristallines Siliciumcarbid von hoher Reinheit austritt. Einige Hersteller verwenden auch die chemische Gasphasenabscheidung zur Herstellung von kubischem Siliciumcarbid; beide Methoden verbrauchen gro\u00dfe Mengen an Energie und Ausr\u00fcstung.<\/p>\n<h2>Hohe H\u00e4rte<\/h2>\n<p>Siliziumkarbid ist bekanntlich extrem widerstandsf\u00e4hig und resistent gegen Temperaturschocks, was bedeutet, dass pl\u00f6tzliche Temperaturver\u00e4nderungen nicht zu Rissen oder Br\u00fcchen f\u00fchren. Dies macht Siliziumkarbid zu einem ausgezeichneten Material f\u00fcr Ger\u00e4te, die eine hohe Widerstandsf\u00e4higkeit gegen Besch\u00e4digungen erfordern, wie z. B. Leistungshalbleiter; au\u00dferdem weist es einen geringeren Durchlasswiderstand und eine geringere Gesamt-Gate-Ladung auf, was schnellere Schaltgeschwindigkeiten mit h\u00f6herer Effizienz erm\u00f6glicht.<\/p>\n<p>Siliciumcarbid wird aus der Verbindung von Silicium und Kohlenstoff hergestellt und kann verschiedene Kristallstrukturen annehmen. Alpha-Siliciumcarbid wird am h\u00e4ufigsten verwendet, da seine hexagonale Kristallstruktur Wurtzit nachahmt. Die Beta-Modifikation mit ihrer Zinkblende-Kristallstruktur ist zwar weniger verbreitet, hat aber dennoch mehrere Anwendungen.<\/p>\n<p>Siliziumkarbidsubstrate werden f\u00fcr die Herstellung vieler anspruchsvoller Halbleiterbauelemente ben\u00f6tigt und m\u00fcssen entsprechend vorbereitet werden, um das Epitaxiewachstum mit einem hohen Ma\u00df an Pr\u00e4zision und Konsistenz zu erm\u00f6glichen. Um diese Aufgabe zu erf\u00fcllen, werden f\u00fcr das Epitaxiewachstum eine Polierfl\u00fcssigkeit auf Diamantbasis und ein Polierpad verwendet, die zu den spezifischen Werkzeugen passen, die in den Anlagen der Kunden installiert sind.<\/p>\n<h2>Hohe Temperaturwechselbest\u00e4ndigkeit<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid-Wafer bieten aufgrund ihrer hervorragenden W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und geringen Ausdehnung eine au\u00dfergew\u00f6hnliche Temperaturwechselbest\u00e4ndigkeit, so dass sie extrem hohen Temperaturen standhalten k\u00f6nnen, ohne an Festigkeit zu verlieren. Aufgrund ihrer Eigenschaften eignen sie sich f\u00fcr die Verwendung als Wafer-Tray-Tr\u00e4ger oder Paddles in Elektro\u00f6fen und sind sogar gegen S\u00e4uren oder geschmolzene Salze best\u00e4ndig.<\/p>\n<p>Siliziumkarbid wird aufgrund seiner Best\u00e4ndigkeit gegen Korrosion, Abrieb und Erosion immer h\u00e4ufiger f\u00fcr Schleifwerkzeuge wie Trenn- und Schleifscheiben verwendet. Gie\u00dfereien verwenden Tiegel aus Siliziumkarbid zum Schmelzen von Metallen in Gie\u00dfereien; seine physikalischen Eigenschaften sowie seine au\u00dfergew\u00f6hnlichen elektronischen Eigenschaften machen es zu einem geeigneten Kandidaten f\u00fcr Leistungsger\u00e4te.<\/p>\n<p>Beim Kauf von Siliziumkarbid-Wafern ist es von entscheidender Bedeutung, die Kristallmorphologie und die Defektdichte zu beurteilen, da dies die Leistung der Bauelemente beeinflusst. Au\u00dferdem sollte die Auswahl eines effektiven Dotierungsverfahrens f\u00fcr die gew\u00fcnschten elektrischen Eigenschaften nicht vernachl\u00e4ssigt werden.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide wafer is an innovative semiconductor substrate with many advantages over traditional silicon. 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