الصين SHANGHAI FAMOUS TRADE CO.,LTD أخبار الشركة

في سلسلة صناعة أشباه الموصلات ، وخاصة في سلسلة صناعة أشباه الموصلات من الجيل الثالث (أشباه الموصلات واسعة النطاق) ، فإن التمييز بين الروك والطبقة البصرية أمر حاسم.   ما أهمية الطبقة الشوكية؟ ما هو الفرق بينها وبين الركيزة؟   أولاً وقبل كل شيء ، فإن الركيزة هي رقاقة مصنوعة من مواد بلاستيكية واحدة نصف موصلة. يمكن استخدامها كمدخل مباشر في عملية تصنيع الرقائق لإنتاج أجهزة أشباه الموصلات ،أو يمكن معالجته بالعملية البيطرية لإنتاج رقائق البيطريةالرقاقة هي أساس اللوحة ، وتقع في الطبقة السفلية ، وتدعم اللوحة بأكملها. في عملية تصنيع الشريحة ، يتم قطع اللوحة إلى عدة قطع مستقلة ،وبعد التعبئة، تصبح الشريحة التي نعرفها. الركيزة هي القاعدة في أسفل الشريحة، والهيكل المعقد للشريحة مبني على هذه القاعدة. ثانياً، يشير البيتاكسي إلى نمو طبقة بلورية واحدة جديدة على رصيف بلورية واحدة معالجة بدقة.هذه الكريستال الفردي الجديد يمكن أن تكون نفس مواد الركيزة أو مواد مختلفة، والتي تسمى homoepitaxial أو heteroepitaxial على التوالي. نظرًا لأن الطبقة الكريستالية الواحدة الجديدة تنمو وفقًا للمرحلة الكريستالية للتربة ، فهي تسمى طبقة epitaxial.سمكها عادة عدة ميكروناتأخذ السيليكون كمثال، أهمية نمو السيليكون البيتاكسي هو نمو طبقة بلورية واحدة مع بنية بلورية جيدة مع نفس التوجه بلورية، مقاومة مختلفة،والسمك على رصيف السيليكون أحادي الكريستال مع توجيه كريستالي محدد. يطلق على الركيزة بعد النمو البدني الركيزة ، ويمكن التعبير عن بنيتها على أنها طبقة البدنية بالإضافة إلى الركيزة.يتم إجراء عملية تصنيع الجهاز على الطبقة البيتاكسيال. يتم تقسيم البطاطسية إلى البطاطسية الشاملة والبطاطسية غير الشاملة. يشير البطاطسية الشاملة إلى نمو طبقة البطاطسية من نفس المادة التي يستخدمها الركيزة على الركيزة.أهمية الـ homoepitaxial هي تحسين استقرار وموثوقية المنتجعلى الرغم من أن الطبقة المثلية مصنوعة من نفس المادة التي يتم استخدامها في التربة ، يمكن تحسين نقاء المواد وتوحيد سطح اللوحة من خلال المعالجة المثلية.بالمقارنة مع الوافر الملمع باللمع الميكانيكي، سطح الركيزة المعالجة مع المعالجة البصرية لديها مسطحة أعلى، نظافة أعلى، عيوب صغيرة أقل، ونفايات سطح أقل، وبالتالي المقاومة أكثر تكافؤا،ومن الأسهل للسيطرة على العيوب مثل جزيئات السطح، أخطاء التراكم، والانحرافات.   لا تحسن Epitaxy فقط أداء المنتج ولكن أيضا تضمن استقرار وموثوقية المنتج.النمو البصري على قاعدة الصفيحة هو خطوة عملية حاسمة. 1تحسين جودة الكريستال: يمكن تحسين العيوب والشوائب في الركيزة الأساسية عن طريق نمو الطبقة البصرية.يمكن أن ينتج رصيف الوافر عيوبًا ونفايات معينة أثناء عملية التصنيعنمو طبقة القاع يمكن أن يولد طبقة السيليكون البلورية الواحدة عالية الجودة ، معدل نقص منخفض ، وتركيز الشوائب على الروك ،والتي هي حاسمة لتصنيع الجهاز اللاحق. 2هيكل بلورية موحد: النمو القصبي يمكن أن يضمن توحيد هيكل بلورية وتقليل تأثير حدود الحبوب والعيوب في المواد الراسخة،وبالتالي تحسين جودة بلورية اللوحة بأكملها. 3تحسين الأداء الكهربائي وتحسين خصائص الجهاز: من خلال نمو طبقة مفرطة على الركيزة،يمكن التحكم بدقة في تركيز المنشطات ونوع السيليكون لتحسين الأداء الكهربائي للجهازعلى سبيل المثال ، يمكن أن يضبط تعاطي الطبقة البصرية بدقة الجهد الحد الأدنى والمعايير الكهربائية الأخرى لموسفيت. 4تقليل التيار التسرب: الطبقات البيتاكسيالية عالية الجودة لديها كثافة عيب أقل، مما يساعد على تقليل التيار التسرب في الجهاز، وبالتالي تحسين أداء وموثوقية الجهاز. 5دعم عقد العملية المتقدمة وتقليل حجم الميزة: في عقد العملية الأصغر (مثل 7nm و 5nm) ، يستمر حجم ميزة الجهاز في التقلص.تتطلب مواد أكثر دقة وجودة عاليةيمكن لتكنولوجيا النمو القصبي تلبية هذه المتطلبات ودعم تصنيع الدوائر المتكاملة عالية الأداء والكثافة العالية. 6تحسين فولتاج الانهيار: يمكن تصميم الطبقة الشوكية لتكون لها فولتاج انهيار أعلى ، وهو أمر بالغ الأهمية لتصنيع أجهزة عالية الطاقة و عالية الجهد. على سبيل المثال ، يمكن تصميم الطبقة الشوكية ليكون لها فولتاج انهيار أعلى ، وهو أمر حاسم لتصنيع أجهزة عالية الطاقة و عالية الجهد.في أجهزة الطاقة، يمكن للطبقة البيتاكسيال زيادة فولتاج الانهيار للجهاز وزيادة نطاق التشغيل الآمن. 7- التوافق مع العملية والبنية المتعددة الطبقات: تتيح تقنية نمو القصبة نمو الهياكل المتعددة الطبقات على الركيزة ،والطبقات المختلفة يمكن أن تكون مختلفة تركيزات المنشطات وأنواعهذا مفيد جداً لتصنيع أجهزة CMOS المعقدة وتحقيق التكامل ثلاثي الأبعاد. 8التوافق: The epitaxial growth process is highly compatible with existing CMOS manufacturing processes and can be easily integrated into existing manufacturing processes without significantly modifying the process lines.

أنابيب الحماية للحامل الحراري من الزعفر والغلاف الحراري من الزعفر قادرة على تحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 2000 درجة مئوية وضغوط تصل إلى 3000 بار.مما يجعلها مناسبة للغاية للبيئات القاسية مثل المعالجة الكيميائية، تكرير البتروكيماويات وصناعة الزجاج. بالمقارنة مع أنابيب حماية الحرارة من الألومينا وأنابيب حماية الحرارة من السيراميك ، توفر أنابيب حماية الحرارة من الزفير والغلافات استقرارًا أفضل للمواد.وهي مناسبة للاستخدام في الحقول عالية درجة الحرارة مثل مفاعلات احتراق النفط الثقيل والمعادن، مما يجعلها بديلا مثاليا لأنابيب الحماية الحرارية من الألومينا. لمزيد من التفاصيل، زيارة:https://www.galliumnitridewafer.com/ استبدلت أنابيب الحماية الحرارية الزعفرانية أنابيب السيراميك التي لا تستطيع تحمل الانتشار المعدني ، مثل في إنتاج الزجاج الرصاصي ،حيث أن غطاء الحرارة Pt سوف تذوب في الزجاج، والتي تتطلب التكاثر. في الوقت الحاضر ، تم استخدام أنابيب الحماية الحرارية الزعفرانية والغلاف بنجاح في المجالات التالية: تصنيع أشباه الموصلات: تغطية الألومينا الزعفري مع نقاء يصل إلى 99.995٪ تضمن عملية إنتاج خالية من التلوث. تصنيع البيئة التآكلية: الأحماض المعدنية المركزة أو الغليان، الأكسيدات التفاعلية عند درجة حرارة عالية. صناعة الزجاج والسيراميك: استبدال مسبارات Pt لضمان عمليات خالية من التلوث. تصنيع الأدوات: أجهزة هضم الميكروويف ، أفران التفاعل عالية درجة الحرارة ، أدوات اختبار المختبر ، إلخ. التطبيقات البصرية: مصابيح الأشعة فوق البنفسجية، مصابيح السيارات. مفاعلات النفط الثقيل: تستخدم في البتروكيماويات ومجالات أخرى. قطاع الطاقة: لإزالة NOx وغيرها من الملوثات. ثيرموبارك الزهري، تتكون من غطاء وقائي من الألومينا مغلق من الخارج وشعيرات ثيرموبارك الداخلية، ويشار إليها أيضًا باسم ثيرموبارك الزهري.بسبب الشفافية البصرية وعدم التجاوف من المواد البلورية الواحدة من غطاء الزفير، هذه العاملات الحرارية تظهر مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية والقدرة على حماية تأثيرات درجة الحرارة البيئية على العاملات الحرارية. يمكن أن تتحمل غطاء الزعفران درجات حرارة تصل إلى 2000 درجة مئوية وضغوط 3000 بار مما يجعلها مناسبة للغاية للبيئات القاسية مثل المعالجة الكيميائيةتكرير النفط، وصناعات الزجاج.توفر غطاء الزعفران استقرارًا ماديًا متفوقًا مقارنةً بأنبوبات السيراميك الألومينا ويتم استخدامها في العديد من المجالات عالية درجة الحرارة مثل مفاعلات احتراق النفط الثقيل والمعادن. لقد استبدلت غلافات الزعفرة بالفعل الأنابيب السيرامية التي لا تستطيع مقاومة انتشار المعدن ، مثل في إنتاج الزجاج الرصاص ، حيث ستذوب غلافات Pt الحرارية في الزجاج ،مما يؤدي إلى الحاجة إلى التكاثر.      

SiC هو مركب ثنائي يتكون من عنصر Si وعنصر C بنسبة 1: 1 ، أي 50٪ من السيليكون (Si) و 50٪ من الكربون (C) ، ووحدتها الهيكلية الأساسية هي SI-C tetrahedron.   على سبيل المثال، ذرات الـ Si ذات قطر كبير، يعادل تفاحة، و ذرات C صغيرة في القطر، تعادل برتقالة،و عدد متساو من البرتقال والفاصوليا يتم تجميعها معا لتشكيل بلورات SiC. SiC هو مركب ثنائي، حيث المسافة بين ذرات الروابط Si-Si هي 3.89 A، كيف نفهم هذا المسافة؟في الوقت الحاضر، آلة التصوير الحجري الممتازة في السوق لديها دقة التصوير الحجري من 3 نانومتر، وهو مسافة 30A، ودقة التصوير الحجري هو 8 أضعاف المسافة الذرية. طاقة رابطة Si-Si هي 310 kJ/mol، لذلك يمكنك أن تفهم أن طاقة الربط هي القوة التي تسحب هذين الذرات بعيدا، وكلما كانت طاقة الربط أكبر،كلما زادت القوة التي تحتاجها للفصل. المسافة الذرية لربط Si-C هي 1.89 A وحجم طاقة الربط هو 447 kJ / mol. بالمقارنة مع مواد أشباه الموصلات التقليدية القائمة على السيليكون ، يمكن أن يرى من طاقة الرابطة أن الخصائص الكيميائية لمواد أشباه الموصلات القائمة على السيليكون أكثر استقراراً. يمكن أن نرى أن أي ذرة C مرتبطة بأربعة ذرات Si الأقرب، وعكس ذلك، أي ذرة Si مرتبطة بأربعة ذرات C الأقرب. يمكن أيضًا وصف بنية بلور SiC عن طريق طريقة الهيكل الطبقي. كما هو موضح في الشكل ، تشغل العديد من ذرات C في البلور ستة مواقع شبكة على نفس المستوى ،تشكل طبقة من ذرات C، في حين أن ذرات الـ Si تحتل أيضًا ستة مواقع شبكة على نفس الطائرة وتشكل طبقة مقيدة من ذرات الـ Si. كل C في طبقة مقيدة من ذرات C متصلة بأقرب Si لها ، والعكس صحيح.كل طبقتين مجاورتين من ذرات C و Si تشكلان طبقة ثنائية الذرات من الكربون والسيليكون. الترتيب ومزيج بلورات SiC غني جداً، وقد تم اكتشاف أكثر من 200 نوع من بلورات SiC. هذا يشبه لعبة التيتريس، على الرغم من أن أصغر وحدات الكتل هي نفسها، ولكن عندما يتم وضع الكتل معا، فإنها تشكل أشكال مختلفة. الهيكل المكاني لـ SiC أكثر تعقيداً قليلاً من Tetris، وتتغير أصغر وحدة منه من مربع صغير إلى تيترايدر صغير، وهو تيترايدر مكون من ذرات C و Si. من أجل التمييز بين الأشكال البلورية المختلفة لـ SiC ، يتم استخدام طريقة Ramsdell بشكل رئيسي للتسمية حاليًا.تستخدم الطريقة مزيجًا من الحروف والأرقام لتمثيل الأشكال البلورية المختلفة لـ SiC. يتم وضع الحروف في الجزء الخلفي للإشارة إلى نوع الخلية من البلور.C تعني مكعب (الحرف الأول من الكعب الإنجليزي) ، H تعني هيكساجونال (الحرف الأول من الإنجليزية) ، R تعني الرومبوس (الحرف الأول من الرومبوس الإنجليزي).يتم وضع الأرقام أولاً لتمثيل عدد طبقات الطبقة الدياتومية Si-C من الوحدة المتكررة الأساسية. بالإضافة إلى 2H-SiC و 3C-SiC ، يمكن اعتبار الأشكال البلورية الأخرى خليطًا من بنية sphalerite و wurtzite ، أي بنية هيكساجونال متماسكة. يشير المستوى C إلى الوجهة البلورية (000-1) للوفحة الكربيد السيليكونية ، أي السطح الذي يتم قطع البلور عليه على طول الاتجاه السلبي من المحور C ،والذرة النهائية من السطح هي ذرة الكربون. السطح السيليكوني يشير إلى الوجه البلورية (0001) من رقاقة كربيد السيليكون، أي السطح الذي يتم قطع البلور عليه على طول الاتجاه الإيجابي من المحور C،والذرة النهائية للسطح هي ذرة السيليكون. الفرق بين C-المسطح ومسطح السيليكون سوف تؤثر على الخصائص الفيزيائية والكهربائية من رقاقة الكربيد السيليكون، مثل التوصيل الحراري، التوصيل الكهربائي، تحرك الناقل،كثافة الحالة الواجهة وهلم جرا. اختيار C-طائرة وطائرة السيليكون سوف تؤثر أيضا على عملية تصنيع وأداء أجهزة كربيد السيليكون، مثل النمو البصري، زرع الأيونات، الأكسدة، ترسب المعادن،مقاومة الاتصال، إلخ                                

معايير ملفات تعريف سطح الوافر القوس ، الويرب ، TTV هي عوامل مهمة للغاية يجب مراعاتها في تصنيع الشريحة.معًا ، تعكس هذه المعايير الثلاثة مسطحة ووحدة سمك رقاقة السيليكون ولديها تأثير مباشر على العديد من الخطوات الرئيسية في عملية تصنيع الشريحة. TTV هو الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى لسمك السيليكون.هذه المعيار هو مؤشر مهم يستخدم لقياس توحيد سمك رقائق السيليكون.في عملية أشباه الموصلات، يجب أن يكون سمك رقاقة السيليكون متجانسًا جدًا على سطحها بأكمله.عادة ما يتم إجراء القياسات في خمسة مواقع على رقاقة السيليكون ويتم حساب الحد الأقصى للفارق.في نهاية المطاف، هذه القيمة هي أساس الحكم على جودة رقاقة السيليكون.في التطبيقات العملية ، يكون TTV من رقاقة السيليكون 4 بوصات أقل من 2um ، وذلك من رقاقة السيليكون 6 بوصات هو عموما أقل من 3um. اركبي يشير القوس في تصنيع أشباه الموصلات إلى ثني رقائق السيليكون.ربما تأتي الكلمة من وصف لشكل شيء عندما ينحني، مثل الشكل المنحني للقوس.يتم تعريف قيمة القوس عن طريق قياس الحد الأقصى للانحراف بين مركز وحافة رقاقة السيليكون.عادة ما يتم التعبير عن هذه القيمة في ميكرومترات (μm).معيار SEMI للوفائف السيليكونية 4 بوصة هو Bow

ورقة القصبة (EPI) وتطبيقها الشريحة القابضة (EPI) تشير إلى فيلم أشباه الموصلات المزروع على الركيزة ، والذي يتكون أساسًا من النوع P والجوع الكمي ونوع N.الآن المادة الرئيسيّة للشعر هي نتريد الغاليوم (GaN) ، و المادة الرئيسيّة هي الأزرق.السيليكون، الكربونية في ثلاثة، وعموماً الآبار الكمية ل 5 عملية إنتاج شائعة الاستخدام للطاقة الغازية المعدنية العضوية (MOCVD) ، والتي هي الجزء الأساسي من صناعة LED،الحاجة إلى تكنولوجيا أعلى واستثمار رأسمال أكبر. في الوقت الحاضر يمكن القيام به على رصيف السيليكون الطبقة البصرية العادية، طبقة البصرية البنية متعددة الطبقات، طبقة البصرية عالية المقاومة للغاية، طبقة البصرية السميكة للغاية،المقاومة الطبقة البيتاكسيال يمكن أن تصل إلى أكثر من 1000 أوم، والنوع الموصل هو: P / P + + ، N / N + ، N / N + ، N / P / P ، P / N / N / N + والعديد من الأنواع الأخرى. رقائق السيليكون البصرية هي المواد الأساسية المستخدمة في تصنيع مجموعة واسعة من أجهزة أشباه الموصلات ، مع تطبيقات في الإلكترونيات الاستهلاكية والصناعية والعسكرية والفضاء. تستخدم بعض التطبيقات الإلكترونية الدقيقة الأكثر أهمية العديد من تقنيات عملية سيلكون إيبيتاكسي المثبتة في الإنتاج والمعيار الصناعي: الديود • ثنائيات شوتكي • ثنائيات فائقة السرعة • ثنائي زينر • الديود PIN • ضغط الجهد العابر (TVS) • وغيرها ترانزستور • طاقة IGBT • DMO الطاقة • MOSFET • قوة متوسطة • إشارة صغيرة • وغيرها الدائرة المتكاملةالدائرة المتكاملة ثنائية القطب • EEPROM • مكبر • معالج صغير • جهاز تحكم صغير • تحديد ترددات الراديو • وغيرها يتم تحقيق الانتقائية البيتاكسيالية بشكل عام عن طريق ضبط معدل الترسب البيتاكسيالي النسبي والحفر في الموقع.الغاز المستخدم عادة هو غاز مصدر السيليكون الذي يحتوي على الكلور (Cl)، ويتحقق انتقاء النمو البصري عن طريق امتصاص ذرات Cl على سطح السيليكون في التفاعل هو أصغر من أكسيدات أو نترات.نظرًا لأن SiH4 لا يحتوي على ذرات Cl وله طاقة تنشيط منخفضة ، فإنه لا يستخدم عمومًا إلا في عملية التشريح الكلي منخفضة درجة الحرارة.مصدر سيليكون آخر شائع الاستخدام ، TCS ، له ضغط بخار منخفض وهو سائل في درجة حرارة الغرفة ، والذي يحتاج إلى استيراد في غرفة التفاعل من خلال حباب H2 ،لكن السعر رخيص نسبياً، ومعدل نموها السريع (حتى 5 أم / دقيقة) غالبا ما يستخدم لزراعة طبقات السيليكون البطحية سميكة نسبيا، والتي استخدمت على نطاق واسع في إنتاج أوراق السيليكون البطحية.من بين عناصر المجموعة الرابعة ، يختلف ثابت الشبكة Ge (5.646A) أقل من Si (5.431A) ، مما يجعل عمليات SiGe و Si سهلة التكامل.طبقة الكريستال الواحد SiGe التي تشكلها Ge في الكريستال الواحد Si يمكن أن تقلل من عرض فجوة النطاق وزيادة تردد قطع المميز (fT) ،مما يجعلها تستخدم على نطاق واسع في أجهزة الاتصالات اللاسلكية والبصرية عالية التردد.بالإضافة إلى ذلك ، في عمليات الدوائر المتكاملة CMOS المتقدمة ، سيتم استخدام إجهاد الشبكة الذي يتم إدخاله بسبب عدم تطابق ثابت الشبكة (4٪) من Ge و Si لتحسين حركة الإلكترونات أو الثقوب ،لزيادة تيار التشغيل والسرعة الاستجابة للجهاز، والتي أصبحت نقطة ساخنة في أبحاث تكنولوجيا الدوائر المتكاملة أشباه الموصلات في مختلف البلدان.   نظراً لضعف الموصلات الكهربائية للسيليكون الداخلي، فإن مقاومة السيليكون عادة ما تكون أكثر من 200 أوم-سم.وعادة ما يكون من الضروري دمج غاز الشوائب (المزايد) في النمو البصري لتلبية بعض الخصائص الكهربائية للجهاز.يمكن تقسيم غازات الشوائب إلى نوعين: غازات الشوائب من النوع N التي تستخدم عادةً تشمل الفوسفان (PH3) والارسنان (AsH3) ، في حين أن النوع P هو البوران (B2H6) بشكل رئيسي.  

في هذه العدد، ونحن نعمق في تطبيق، عملية التحضير، وحجم السوق واتجاه التنمية من كربيد السيليكون epitaxy. الإبتاكسي يشير إلى نمو طبقة من مادة بلورية واحدة ذات جودة أعلى على سطح رصيف الكربيد السيليكونيونمو طبقة من كربيد السيليكون على سطح رصيف كربيد السيليكون الموصل، يسمى التجاعيد المتجانسة ؛ يطلق على نمو طبقة التجاعيد من نتريد الغاليوم على الركيزة SIC شبه المعزولة اسم heteroepitaxy. حجم التجاعيد هو أيضا نفس الركيزة ،في الغالب 2 بوصة (50 ملم)، 3 بوصات (75mm) ، 4 بوصات (100mm) ، 6 بوصات (150mm) ، 8 بوصات (200mm) ومواصفات أخرى.   نعمجيمكن لـ Carbide Epitaxy تصنيع جميع أنواع أجهزة الطاقة ، والتي يمكن استخدامها في مركبات الطاقة الجديدة ، وتخزين الطاقة الضوئية ، والطيران والفضاء وغيرها من المجالات.يمكن أن تصنع إبتاكسي نتريد الغاليوم أجهزة RF مختلفة للاتصالات 5G، الرادار ومجالات أخرى. مع نمو الطلب على أجهزة طاقة الكربيد السيليكون في مركبات الطاقة الجديدة وتخزين الطاقة الكهروضوئية والصناعات الأخرى ، فإن سوق الكربيد السيليكونية البصرية تتوسع بسرعة.تشير بيانات أبحاث الصناعة إلى أن حجم سوق الكربيد السيليكوني العالمي هو 172 مليار دولار أمريكي في عام 2020، ومن المتوقع أن تصل إلى 1.233 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2027. 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 800000 (YOLE) و 1,072 مليون (TECHCET) في عام 2023. من وجهة نظر القيمة، فإن القيمة المضافة لسلسلة صناعة كربيد السيليكون مركزة في المرحلة العليا،والجسم العلوي (بما في ذلك الركيزة) له قيمة أعلى في سلسلة صناعة كربيد السيليكون. ووفقا لبيانات CASA، فإن الركيزة والإيبيتاكسي، بوصفها الحلقة السابقة لسلسلة صناعة كربيد السيليكون، تمثل 47٪ و23٪ من هيكل تكلفة أجهزة طاقة كربيد السيليكون على التوالي..الحواجز الإنتاجية العالية لألواح كربيد السيليكون العالية الجودة ، إلى جانب الطلب القوي في الأسفل على أجهزة كربيد السيليكون العالمية ،مما يؤدي إلى إمدادات ضيقة من أوراق الكربيد السيليكونية عالية الجودة، مما يجعل قيمة أوراق الكربيد السيليكونية في السلسلة الصناعية مرتفعة نسبيا. من وجهة نظر الأهمية، بلور الكربيد السيليكون في عملية النمو سوف تنتج حتما العيوب، وإدخال الشوائب،مما يؤدي إلى أن جودة وأداء مواد الركيزة ليست جيدة بما فيه الكفاية، ونمو الطبقة البصرية يمكن أن تزيل بعض العيوب في الروك ، بحيث يتم ترتيب الشبكة بشكل منظم. الآن يتم تحقيق جميع الأجهزة تقريبا على البصرية،لذا فجودة التهليل الدموي لها تأثير حاسم على أداء الجهاز، ويتأثر جودة البثبات من قبل الكريستال ومعالجة الركيزة، البثبات هو في وسط الصناعة، يلعب دورا رئيسيا.   من ناحية، تتأثر جودة ورقة كربيد السيليكون البصرية بالسماكة وتركيز المنشطات من المعايير الرئيسية.تتوقف متطلبات المعلمات القاعدية على تصميم الجهاز، والمعايير الظهرية تختلف وفقا لمستوى الجهد من الجهاز. كلما زادت السماكة الخارجية (كلما زادت الصعوبة) ، كلما زادت الجهد يمكن أن تتحمل.عادةً ما يحتاج الجهد الكهربائي 100 فولت إلى 1 ميكرومتر سمك، 600V يحتاج 6μm، 1200-1700V يحتاج 10-15μm، 15000V يحتاج إلى مئات الميكرونات (حوالي 150μm). من ناحية أخرى، فإن السيطرة على العيوب الظهرية SIC هي المفتاح لتصنيع الأجهزة عالية الأداء،والعيوب ستؤثر بشكل خطير على أداء وموثوقية أجهزة الطاقة SICتشمل العيوب الظهرية بشكل رئيسي: عيوب الركيزة ، مثل الأنبوبات الصغيرة ، وتشنج المسامير الخارقة TSD ، وتشنج الحافة الخارقة TED ، وتشنج الطائرة الأساسية BPD ، إلخ.خلع بسبب نمو القاع؛ العيوب الكبيرة، مثل العيوب الثلاثية، العيوب الجزر / العيوب المذنب، الحفر الضحلة، النمو أخطاء التراص، والسقوط الأشياء، الخ.TSD و TED لا تؤثر أساسا على أداء جهاز الكربيد السيليكون النهائي، بينما يؤدي BPD إلى تدهور أداء الجهاز. بمجرد ظهور عيوب كبيرة على الجهاز ، سوف يفشل الجهاز في الاختبار ، مما يؤدي إلى انخفاض الإنتاجية.   في الوقت الحاضر ، تشمل طرق تحضير تثبيت SiC بشكل رئيسي: ترسب البخار الكيميائي (CVD) ، التثبيت الجزيئي (MBE) ، التثبيت في المرحلة السائلة (LPE) ، ترسب الليزر النبض والترتيب (PLD). بالمقارنة مع طرق التحضير الثلاثة ، على الرغم من أن جودة البيتاكسية لكربيد السيليكون المعدة بطريقة MBE وطريقة LPE أفضل ،معدل النمو بطيء جدا لتلبية احتياجات التصنيع، ومعدل نمو CVD أعلى ، ونوعية البيتاكسي هي أيضا بما يتماشى مع المتطلبات ، ونظام CVD بسيط نسبيا وسهلة التشغيل ، وتكلفة أقل.التركيب الكيميائي بالبخار (CVD) هو أشهر طريقة 4H-SiC في الوقت الحاضرميزتها هي أن تدفق مصدر الغاز ودرجة حرارة غرفة التفاعل والضغط يمكن التحكم فيها بشكل فعال خلال عملية النمو ، مما يقلل إلى حد كبير من عملية CVD البصرية. ملخص: مع تحسن مستوى الجهد في الجهاز، ارتفعت سمك الظهير من بضع ميكرون في الماضي إلى عشرات أو حتى مئات ميكرون.الشركات المحلية قد زادت تدريجيا كمية 6 بوصة كاربيد السيليكون نمو epitaxy، وبدأت في التوسع إلى البحث والتطوير والإنتاج من 8 بوصة البطاطس، ولكن لا توجد قدرة على توفير على نطاق واسع.يمكن أن يلبي البحث عن الكربيد السيليكوني المحلي الطلب أساسا، وهي نادرة جدا في مجال الضغط العالي. مقارنة مع 6 بوصة، 8 بوصة الكربيد السيليكون الخسارة الحافة البصرية أصغر، والمساحة المتاحة أكبر،ويمكن أن تزيد من القدرة الإنتاجية، ومن المتوقع أن تنخفض التكلفة بأكثر من 60٪ في المستقبل من خلال تحسين الإنتاج واقتصادات الحجم.

سيساعد الكربون في توسيع نطاق السيارات الكهربائية       مع الطلب العالمي المتزايد على وسائل النقل الصديقة للبيئة والمستدامةأصبحت المركبات الكهربائية أكثر شعبية كحل للحد من الانبعاثات والحد من الاعتماد على النفطومع ذلك، فإن نطاق السيارات الكهربائية كان قضية رئيسية.جيل جديد من مواد أشباه الموصلات - كربيد السيليكون (SiC) يلعب دورا رئيسيا في المساعدة في توسيع نطاق السيارات الكهربائية.         كربيد السيليكون هو مادة نصف موصل متقدمة مع العديد من الخصائص الممتازة التي تجعلها مثالية لصناعة السيارات الكهربائية.إليك بعض الطرق الرئيسية التي يمكن أن يساعد بها الكربيد السيليكوني في توسيع نطاق السيارات الكهربائية.أسباب تطبيق كربيد السيليكون في مجال مركبات الطاقة الجديدة تشمل استقراره في درجات الحرارة العالية، وتحويل الطاقة بكفاءة، وكثافة الطاقة العالية،خصائص التبديل السريع، القدرة على الجهد العالي، وتكنولوجيا التصنيع الناضجة تدريجيا.هذه الخصائص تجعل كربيد السيليكون واحدة من التقنيات الرئيسية لتحسين أداء ومدى القيادة من سيارات الطاقة الجديدة.       أجهزة كربيد السيليكون لديها كثافة طاقة أعلى وتردد التبديل أعلى من أجهزة السيليكون التقليدية.هذا يعني أن استخدام أجهزة الكربيد السيليكون في نظام القيادة الكهربائية للسيارات الكهربائية يمكن أن يحقق تصميمًا أصغر وأخف، تقليل مساحة احتلال ووزن النظام، وتحسين نطاق المركبات الكهربائية.إلكترونيات الطاقة القائمة على SiC تقدم خسائر طاقة أقل مقارنة بالإلكترونيات التقليدية القائمة على السيليكونهذه الكفاءة المتزايدة تقلل من إهدار الطاقة أثناء تحويل الطاقة وتسمح بتقديم المزيد من الطاقة إلى العجلات. ونتيجة لذلك يتم تقليل استهلاك الطاقة الإجمالي للسيارة الكهربائية.وتوسيع نطاقها بفعالية.         مع التطور المستمر و نضوج تكنولوجيا الكربيد السيليكونبدأ عدد متزايد من مصنعي المركبات الكهربائية باستخدام أجهزة الكربيد السيليكونية لتحسين أداء ومدى القيادة للسيارات الكهربائيةإن التطبيق الواسع للكربيد السيليكوني سيزيد من شعبية المركبات الكهربائية ويشكل مساهمة أكبر في وسائل النقل الصديقة للبيئة.يمكن لأجهزة SiC التعامل مع كثافة طاقة أعلى بسبب خصائصها الحرارية المتفوقة وترددات التبديل العاليةيسمح هذا بتصميم أنظمة إلكترونية طاقة أكثر تكثيفًا وخفة الوزن. من خلال تقليل وزن المكونات ، هناك حاجة إلى طاقة أقل لتحريك السيارة ، مما يؤدي إلى تحسين النطاق.       صناعة السيارات الكهربائية هي في مرحلة من التنمية السريعة، وكربيد السيليكون، كابتكار تكنولوجي مهم،ستواصل لعب دور رئيسي في توفير اختراقات أكبر في مجموعة من المركبات الكهربائيةفي السنوات القليلة المقبلة، نتوقع رؤية المزيد من المركبات الكهربائية باستخدام تكنولوجيا الكربيد السيليكون، مما يعزز المزيد من تطوير النقل المستدام.بشكل عام، تساهم تقنية SiC في توسيع نطاق المركبات الكهربائية من خلال تحسين كفاءة إلكترونيات الطاقة، وزيادة كثافة الطاقة، وتمكين الشحن بشكل أسرع،تحسين إدارة الحرارة، وتحسين استرداد الطاقة أثناء الكبح التجديدي. تساعد هذه التطورات على تحقيق أقصى استغلال للطاقة وتحسين الكفاءة العامة ومدى المركبات الكهربائية.                       

        كربيد السيليكون SiC عبارة عن مادة شبه موصلة مركبة تتكون من عناصر الكربون والسيليكون، وهي واحدة من المواد المثالية لصنع الأجهزة ذات درجة الحرارة العالية والتردد العالي والطاقة العالية والجهد العالي.   بالمقارنة مع مواد السيليكون التقليدية (Si)، فإن عرض فجوة النطاق لكربيد السيليكون (SiC) يبلغ ثلاثة أضعاف عرض السيليكون؛الموصلية الحرارية هي 4-5 مرات من السيليكون.جهد الانهيار هو 8-10 أضعاف جهد السيليكون.معدل انجراف تشبع الإلكترون هو 2-3 أضعاف معدل السيليكون. تنعكس المزايا الأساسية للمواد الخام من كربيد السيليكون في:1) خصائص مقاومة الجهد العالي: مقاومة أقل، فجوة نطاق أوسع، قادرة على تحمل التيارات والفولتية الأكبر، مما يؤدي إلى تصميمات منتجات أصغر وكفاءة أعلى؛2) خصائص مقاومة التردد العالي: لا تحتوي أجهزة SiC على تيار زائد أثناء عملية إيقاف التشغيل، والتي يمكن أن تحسن بشكل فعال سرعة تبديل المكون (حوالي 3-10 أضعاف سرعة Si)، ومناسبة للترددات الأعلى وسرعات تبديل أسرع؛3) مقاومة درجات الحرارة العالية: يتمتع SiC بموصلية حرارية أعلى مقارنة بالسيليكون ويمكن أن يعمل في درجات حرارة أعلى.   من منظور تدفق العملية؛يخضع مسحوق SiC لعمليات التبلور والمعالجة والقطع والطحن والتلميع والتنظيف لتشكيل الركيزة في النهاية.تخضع الركيزة للنمو الفوقي للحصول على رقاقة الفوقي.يتم تصنيع الرقائق الفوقي إلى أجهزة من خلال خطوات مثل الطباعة الحجرية الضوئية والحفر وزرع الأيونات والترسيب. قم بتقطيع الرقاقة إلى قوالب، وتغليف الأجهزة، وتجميعها في وحدات في غلاف خاص.تشتمل السلسلة الصناعية على تصنيع الركيزة الأولية والفوقي، وتصنيع الأجهزة والوحدات المتوسطة، والتطبيقات الطرفية النهائية.   تنقسم أجهزة الطاقة المصنوعة من كربيد السيليكون إلى فئتين بناءً على اختلافات أدائها الكهربائي، وتستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل مركبات الطاقة الجديدة، وتوليد الطاقة الكهروضوئية، والنقل بالسكك الحديدية، واتصالات الجيل الخامس.وفقًا للخصائص الكهربائية المختلفة، تنقسم الأجهزة المصنوعة من مواد كربيد السيليكون إلى أجهزة طاقة كربيد السيليكون الموصلة وأجهزة كربيد السيليكون شبه العازلة، مع مجالات تطبيق طرفية مختلفة لنوعي أجهزة كربيد السيليكون. يتم تصنيع أجهزة الطاقة من كربيد السيليكون الموصل بشكل أساسي عن طريق زراعة طبقات الفوقي من كربيد السيليكون على ركائز موصلة، والحصول على رقائق الفوقي من كربيد السيليكون ومعالجتها بشكل أكبر.تشمل الأصناف صمامات شوتكي، ووحدات MOSFET، وIGBTs، وما إلى ذلك. وهي تستخدم بشكل أساسي في إنشاء البنية التحتية مثل السيارات الكهربائية، وتوليد الطاقة الكهروضوئية، والنقل بالسكك الحديدية، ومراكز البيانات، والشحن.   يتم تصنيع أجهزة الترددات اللاسلكية القائمة على كربيد السيليكون شبه العازلة عن طريق زراعة طبقات الفوقي من نيتريد الغاليوم على ركائز كربيد السيليكون شبه العازلة للحصول على رقائق الفوقي من نيتريد الغاليوم القائمة على كربيد السيليكون.تشمل هذه الأجهزة HEMT وأجهزة RF أخرى من نيتريد الغاليوم، والتي تستخدم بشكل أساسي لاتصالات 5G، واتصالات المركبات، وتطبيقات الدفاع الوطني، ونقل البيانات، والفضاء.

    المواد الخام الرئيسية لأشباه الموصلات الخاضعة لضوابط التصديرفي 1 أغسطس 2023 ، نفذت وزارة التجارة والإدارة العامة للجمارك الصينية رسميًا ضوابط التصدير على المواد الخام شبه الموصلة مثل الغاليوم والجرمانيوم.هناك آراء مختلفة في الصناعة فيما يتعلق بهذه الخطوة ، ويعتقد الكثير من الناس أنها استجابة لتحكم ASML الهولندي المحدث على تصدير آلات الطباعة الحجرية.لكن في أغسطس 2022. أدرجت الولايات المتحدة أكسيد الغاليوم مادة أشباه الموصلات عالية النقاء في قائمة ضوابط التصدير المحظورة إلى الصين.أعلن مكتب الصناعة والأمن (BIS) التابع لوزارة التجارة الأمريكية أيضًا عن تضمين مواد الجيل الرابع من أشباه الموصلات مثل أكسيد الغاليوم والماس ، والتي يمكنها تحمل درجات الحرارة والجهد العالي ، بالإضافة إلى برنامج ECAD المصمم خصيصًا للرقائق في 3nm وما دون ، في ضوابط التصدير الجديدة.في ذلك الوقت ، لم يكن هناك الكثير من الناس يهتمون برقابة الصادرات هذه ، ولم تُدرج الصين الغاليوم في قائمة مراقبة الصادرات إلا بعد مرور عام حتى بدأت الصناعة في الاهتمام بالمواد المهمة لأشباه الموصلات من الجيل الرابع - الغاليوم. أكسيد.يعتبر الغاليوم والجرمانيوم من المواد الخام الأساسية في صناعة أشباه الموصلات ، وتغطي تطبيقاتهما تصنيع أشباه الموصلات من الجيل الأول إلى الرابع.اليوم ، مع قانون مور الذي يواجه عنق الزجاجة ، فإن مواد أشباه الموصلات ذات فجوات العرض الأكبر ، مثل الماس وأكسيد الغاليوم و AlN و BN ، لديها القدرة على أن تصبح القوة الدافعة للجيل القادم من تكنولوجيا المعلومات بسبب خصائصها الفيزيائية الممتازة.بالنسبة للصين ، إنها فترة حرجة لتطوير أشباه الموصلات ، وقد جعلت العقوبات المختلفة من الولايات المتحدة من البحث عن المواد الثورية الرئيسية مثل أكسيد الغاليوم قيدًا رئيسيًا للاختراق.على الرغم من التحديات العديدة ، إذا تمكنا من النجاح في ثورة تكنولوجيا أشباه الموصلات هذه ، فستكون للصين القدرة على القفز من قوة تصنيعية إلى قوة تصنيعية ، وتحقيق تحول غير مسبوق حقًا في قرن.هذا ليس فقط اختبارًا رئيسيًا للقوة التكنولوجية للصين ، ولكنه أيضًا فرصة مهمة لإظهار قدرة الصين على مواجهة التحديات التكنولوجية العالمية.   مزايا تتجاوز كربيد السيليكون وأكسيد الغاليومأكسيد الغاليوم ، مادة من الجيل الرابع من أشباه الموصلات ، لها مزايا مثل عرض فجوة الحزمة الكبيرة (4.8 فولت) ، وقوة مجال الانهيار الحرج العالية (8 ميجا فولت / سم) ، وخصائص التوصيل الجيدة.يحتوي أكسيد الغاليوم على خمسة أشكال بلورية مؤكدة ، من بينها أكثرها استقرارًا β- Ga2O3.يبلغ عرض فجوة الحزمة 4.8-4.9 فولت ، وشدة مجال الانهيار تصل إلى 8 ميجا فولت / سم.مقاومة التوصيل الخاصة به أقل بكثير من مقاومة SiC و GaN ، مما يقلل بشكل كبير من فقد التوصيل للجهاز.المعلمة المميزة لها ، Baliga Premium (BFOM) ، تصل إلى 3400 ، تقريبًا 10 مرات من SiC و 4 مرات من GaN. بالمقارنة مع كربيد السيليكون ونتريد الغاليوم ، يمكن تحقيق عملية نمو أكسيد الغاليوم باستخدام طريقة ذوبان السائل تحت الضغط الجوي ، مما ينتج عنه جودة عالية وعائد مرتفع وتكلفة منخفضة.نظرًا لخصائصها الخاصة ، لا يمكن إنتاج كربيد السيليكون ونتريد الغاليوم إلا بطريقة الطور الغازي ، الأمر الذي يتطلب الحفاظ على بيئة إنتاج عالية الحرارة واستهلاك كمية كبيرة من الطاقة.هذا يعني أن أكسيد الغاليوم سيكون له ميزة التكلفة في الإنتاج والتصنيع ، وهو مناسب للمصنعين المحليين لزيادة الطاقة الإنتاجية بسرعة. بالمقارنة مع كربيد السيليكون ، يتجاوز أكسيد الغاليوم كربيد السيليكون في جميع معايير الأداء تقريبًا.لا سيما مع عرض فجوة النطاق الكبير وقوة مجال الانهيار العالية ، فهي تتمتع بمزايا كبيرة في التطبيقات عالية الطاقة وعالية التردد تطبيقات محددة وإمكانيات السوق لأكسيد الغاليومآفاق تطوير أكسيد الغاليوم بارزة بشكل متزايد ، ويحتكر السوق حاليًا بشكل رئيسي من قبل اثنين من العمالقة في اليابان ، Novell Crystal Technology (NCT) و Flosfia.تستثمر NCT في البحث والتطوير لأكسيد الغاليوم منذ عام 2012 ، ونجحت في اختراق العديد من التقنيات الرئيسية ، بما في ذلك 2 بوصة من بلورات أكسيد الغاليوم وتكنولوجيا فوق المحور ، بالإضافة إلى الإنتاج الضخم لمواد أكسيد الغاليوم.لقد تم التعرف على كفاءتها وأدائها العالي على نطاق واسع في الصناعة.لقد نجحت في إنتاج رقائق 4 بوصات من أكسيد الغاليوم بكميات كبيرة في عام 2021 وبدأت في توفير رقائق العملاء ، مرة أخرى ، مما جعل اليابان تتقدم في منافسة الجيل الثالث من أشباه الموصلات المركبة.وفقًا لتوقعات NCT ، سينمو سوق رقائق أكسيد الغاليوم بسرعة في العقد القادم وسيتوسع إلى ما يقرب من 3.02 مليار يوان بحلول عام 2030. وتتوقع FLOSFIA أنه بحلول عام 2025 ، سيبدأ حجم السوق لأجهزة طاقة أكسيد الغاليوم في تجاوز حجم نيتريد الغاليوم ، لتصل إلى 1.542 مليار دولار أمريكي (حوالي 10 مليار يوان صيني) بحلول عام 2030 ، وهو ما يمثل 40 ٪ من كربيد السيليكون و 1.56 مرة من نيتريد الغاليوم.وفقًا لتوقعات اقتصاد فوجي ، سيصل حجم السوق لمكونات طاقة أكسيد الغاليوم إلى 154.2 مليار ين (حوالي 9.276 مليار يوان) بحلول عام 2030 ، متجاوزًا حجم السوق لمكونات طاقة نيتريد الغاليوم.يعكس هذا الاتجاه الأهمية والإمكانات المستقبلية لأكسيد الغاليوم في الأجهزة الإلكترونية للطاقة. لأكسيد الغاليوم مزايا كبيرة في بعض مجالات التطبيق المحددة.في مجال إلكترونيات الطاقة ، تتداخل أجهزة طاقة أكسيد الغاليوم جزئيًا مع نيتريد الغاليوم وكربيد السيليكون.في المجال العسكري ، يتم استخدامها بشكل أساسي في أنظمة التحكم في الطاقة مثل المدافع الكهرومغناطيسية عالية الطاقة والدبابات والطائرات المقاتلة والسفن ، فضلاً عن إمدادات الطاقة الفضائية المقاومة للإشعاع ودرجات الحرارة العالية.يتم تطبيق القطاع المدني بشكل أساسي في مجالات مثل شبكات الطاقة ، والجر الكهربائي ، والخلايا الكهروضوئية ، والمركبات الكهربائية ، والأجهزة المنزلية ، والمعدات الطبية ، والإلكترونيات الاستهلاكية. يوفر سوق مركبات الطاقة الجديدة أيضًا سيناريو تطبيقًا ضخمًا لأكسيد الغاليوم.ومع ذلك ، في الصين ، كانت أجهزة الطاقة على مستوى السيارة ضعيفة دائمًا ، ولا يوجد حاليًا SiC MOS IDM على مستوى السيارة.على الرغم من أن العديد من شركات Fabless التي تتعاقد مع XFab يمكنها بسرعة الحصول على مواصفات SBD و MOS شاملة للسوق ، كما أن تقدم المبيعات والتمويل يكون سلسًا نسبيًا ، في المستقبل ، لا يزالون بحاجة إلى بناء FAB الخاص بهم لإتقان القدرة الإنتاجية وتطوير عمليات فريدة ، في من أجل توليد مزايا تنافسية متباينة.تعتبر محطات الشحن حساسة للغاية من حيث التكلفة ، مما يوفر فرصة لأكسيد الغاليوم.لوإذا كان أكسيد الغاليوم يمكن أن يلبي أو حتى يتجاوز متطلبات الأداء مع اكتساب اعتراف السوق بمزايا التكلفة ، فهناك احتمال كبير لتطبيقه في هذا المجال.في سوق أجهزة الترددات اللاسلكية ، يمكن أن تشير السعة السوقية لأكسيد الغاليوم إلى سوق أجهزة نيتريد الغاليوم الفوقي بكربيد السيليكون.جوهر مركبات الطاقة الجديدة هو العاكس ، الذي يتطلب متطلبات عالية جدًا لمواصفات الجهاز.حاليًا ، يمكن لشركات مثل Italy Semiconductor و Hitachi و Ansemy و Rohm إنتاج وتوريد وحدات MOSFET من SiC من فئة السيارات بكميات كبيرة.من المتوقع أنه بحلول عام 2026 ، سيرتفع هذا الرقم إلى 2.222 مليار دولار (حوالي 15 مليار يوان صيني) ، مما يشير إلى أن أكسيد الغاليوم له آفاق تطبيق واسعة وإمكانات سوقية في سوق أجهزة الترددات اللاسلكية.تطبيق مهم آخر في مجال إلكترونيات الطاقة هو بطاريات 48V.مع الاستخدام الواسع لبطاريات الليثيوم ، يمكن استخدام نظام الجهد العالي لاستبدال نظام الجهد 12 فولت لبطاريات الرصاص ، وتحقيق أهداف الكفاءة العالية ، وتقليل الوزن ، والحفاظ على الطاقة.ستستخدم أنظمة بطاريات الليثيوم هذه جهد 48 فولت على نطاق واسع ، ولأنظمة الطاقة الإلكترونية ، يلزم تحويل 48 فولت ← 12 فولت / 5 فولت عالي الكفاءة.بأخذ سوق السيارات الكهربائية ذات العجلتين كمثال ، وفقًا لبيانات من عام 2020 ، بلغ الإنتاج الإجمالي للمركبات الكهربائية ذات العجلتين في الصين 48.34 مليون وحدة ، بزيادة سنوية قدرها 27.2٪ ، ومعدل اختراق بطاريات الليثيوم تجاوزت 16٪.في مواجهة مثل هذا السوق ، تستهدف أجهزة التيار العالي 100 فولت عالية الجهد مثل أكسيد الغاليوم ، و GaN ، وأجهزة SG-MOS القائمة على السيليكون هذا التطبيق وتبذل جهودًا.في المجال الصناعي ، لديها العديد من الفرص والمزايا الرئيسية ، بما في ذلك الاستبدال أحادي القطب للقطبين ، وزيادة كفاءة الطاقة ، وسهولة الإنتاج الضخم ، ومتطلبات الموثوقية.هذه الخصائص تجعل من المحتمل أن يلعب أكسيد الغاليوم دورًا مهمًا في تطبيقات الطاقة المستقبلية.على المدى الطويل ، من المتوقع أن تلعب أجهزة طاقة أكسيد الغاليوم دورًا في سوق 650V / 1200V / 1700V / 3300V ، ومن المتوقع أن تخترق بالكامل مجالات السيارات والمعدات الكهربائية من عام 2025 إلى عام 2030. على المدى القصير ، أكسيد الغاليوم ستظهر أجهزة الطاقة أولاً في مجالات مثل الإلكترونيات الاستهلاكية ، والأجهزة المنزلية ، ومصادر طاقة صناعية عالية الأداء وموثوق بها.قد تؤدي هذه الخصائص إلى التنافس بين مواد مثل السيليكون (Si) وكربيد السيليكون (SiC) ونتريد الغاليوم (GaN). يعتقد المؤلف أن تركيز المنافسة على أكسيد الغاليوم في السنوات القليلة المقبلة سيكون على الاستخدام التقليدي لأجهزة 650 فولت على منصة 400 فولت.ستشمل المنافسة في هذا المجال عدة عوامل مثل تبديل التردد وفقدان الطاقة وتكلفة الرقاقة وتكلفة النظام والموثوقية.ومع ذلك ، مع تقدم التكنولوجيا ، يمكن ترقية النظام الأساسي إلى 800 فولت ، الأمر الذي سيتطلب استخدام أجهزة 1200 فولت أو 1700 فولت ، والتي تعد بالفعل منطقة ميزة لـ SiC و Ga2O3.في هذه المسابقة ، تتاح للشركات الناشئة الفرصة لإنشاء وعي بالسيناريو ونظام تنظيم المركبات وعقلية العميل من خلال التواصل المتعمق مع العملاء ، مما يضع أساسًا متينًا لتطبيق العاكسات لعملاء شركات السيارات.بشكل عام ، يتمتع أكسيد الغاليوم بإمكانيات كبيرة في مجال أجهزة الطاقة ويمكنه التنافس مع مواد مثل SiC و GaN في مجالات متعددة لتلبية احتياجات التطبيقات عالية الأداء مثل الكفاءة العالية واستهلاك الطاقة المنخفض والتردد العالي ودرجة الحرارة العالية .ومع ذلك ، فإن تغلغل المواد الجديدة في تطبيقات مثل المحولات وأجهزة الشحن يستغرق وقتًا ويتطلب تطويرًا مستمرًا لمواصفات مناسبة لتطبيقات محددة ، والترويج لها تدريجياً في السوق.

      01خبى Tongguang أشباه الموصلات المحدودةفي الوقت الحاضر ، تعتمد التكنولوجيا المستخدمة بشكل شائع لتركيب مسحوق كربيد السيليكون عالي النقاء بشكل أساسي على تخليق الحالة الصلبة لدرجات حرارة عالية من مسحوق السيليكون عالي النقاء ومسحوق الكربون عالي النقاء ، وهو التوليف الذاتي الانتشار عالي الحرارة.لحل مشكلة تركيز شوائب النيتروجين المرتفع في التوليف التقليدي للتكاثر الذاتي لمسحوق SiC ، ابتكرت شركة Hebei Tongguang Semiconductor Co.، Ltd. طريقة تخليق مسحوق كربيد السيليكون بتركيز منخفض من النيتروجين والتي يمكن استخدامها لنمو درجة نقاء عالية بلورات كربيد أحادية شبه عازلة.تستخدم هذه الطريقة مواد إزالة النيتروجين التي تخضع لتفاعلات كيميائية مع عناصر النيتروجين في درجات حرارة عالية.توجد النيتريد المتكونة في شكل مستقر ضمن نطاق درجة حرارة تخليق كربيد السيليكون ، مما يمنع بشكل فعال شوائب النيتروجين من دخول شبكة كربيد السيليكون.إنه يكسر طريقة التوليف التقليدية الحالية للمواد الخام كربيد السيليكون ويحقق تخليق المواد الخام كربيد السيليكون ذات المحتوى المنخفض من النيتروجين ، مع محتوى من النيتروجين أقل من 2 × 1016 قطعة / سم 3 ، وهو مناسب بشكل خاص لنمو شبه عالية النقاء بلورات كربيد أحادية عازلة. في الوقت الحالي ، الطريقة الأكثر فاعلية لتنمية بلورات SiC هي طريقة نقل البخار الفيزيائي (PVT) ، والبلورات المتكونة في أنظمة التسامي لها مستويات عيب أقل ، مما يجعلها تقنية الإنتاج الضخم التجارية الرئيسية.عند استخدام طريقة PVT لتنمية بلورات SiC ، لا يمكن أن تتجنب معدات النمو ومكونات الجرافيت ومواد العزل التلوث بشوائب النيتروجين.ستمتص هذه المواد كمية كبيرة من شوائب النيتروجين ، مما ينتج عنه نسبة عالية من شوائب النيتروجين في بلورات SiC المزروعة.في الوقت الحاضر ، يمكن أن يصل نقاء المواد الخام لمسحوق SiC عالي النقاء المُنتَج تجاريًا بشكل عام إلى 99.999٪ فقط ، مع محتوى نيتروجين بنسبة 5٪ × A في الغالب يزيد عن 1016 وحدة / سم 3 يؤثر بشكل خطير على محتوى النيتروجين في منتجها اللاحق - مرتفع - نقاوة بلورات أحادية كربيد السيليكون شبه عازلة.لذلك ، فإن تقليل محتوى شوائب النيتروجين في المواد الخام للمسحوق له أهمية كبيرة لإعداد بلورات كربيد السيليكون شبه العازلة عالية النقاء.أدناه ، بناءً على معلومات براءات الاختراع للعديد من الشركات المعروفة التي كشفت عنها Tianyancha ، يتم تقديم التقنيات ذات الصلة لإعداد مسحوق كربيد السيليكون عالي النقاء.   تتضمن هذه الطريقة الخطوات التالية:(1) خلط مادة السيليكون الخام والمواد الخام الكربونية جيدًا ؛(2) أضف مواد إزالة النيتروجين إلى خليط المواد الخام السيليكونية والمواد الخام الكربونية ، ثم ضع البوتقة المحتوية على مواد إزالة النيتروجين والمواد الخام لخليط الكربون السيليكون في غرفة التفاعل ؛مادة البوتقة عبارة عن جرافيت عالي النقاء ، بنقاوة تزيد عن 99.9995٪ ؛(3) تفريغ غرفة التفاعل لتقليل محتوى الأكسجين والنيتروجين في غرفة التفاعل ؛(4) تسخين غرفة التفاعل ، ورفع درجة الحرارة ، وتسبب في تفاعل مادة إزالة النيتروجين مع عنصر النيتروجين ، وتشكيل صورة صلبة أو غازية من النيتريد لا تتحلل إلى أقل من 2400 درجة مئوية ؛(5) حقن غاز خامل في غرفة التفاعل ، والحفاظ على ضغط غرفة التفاعل ، وزيادة درجة حرارة غرفة التفاعل تدريجيًا ، مما يتسبب في تفاعل المادة الخام الكربونية والمواد الخام السيليكونية ، والتبريد تدريجياً إلى درجة حرارة الغرفة ، وإنهاء التفاعل ؛(6) قم بإزالة النيتريد من كربيد السيليكون الذي تم الحصول عليه للحصول على مادة خام كربيد السيليكون ذات محتوى منخفض من النيتروجين.   02بكين Tankblue أشباه الموصلات المحدودةابتكرت Tianke Heda طريقة تحضير لمسحوق كربيد السيليكون ذي المحتوى المنخفض من النيتروجين وكريستال أحادي كربيد السيليكون.تتضمن طريقة التحضير الخطوات التالية: خلط مسحوق السيليكون عالي النقاء ، ومسحوق الجرافيت عالي النقاء ، والمواد العضوية المتطايرة عالية النقاء ، وترك المادة العضوية المتطايرة عالية النقاء تتبخر إلى أقل من 10٪ من الكتلة الأولية تحت جو خامل.يتم تلبيد المواد المختلطة للحصول على مسحوق كربيد السيليكون يحتوي على نسبة منخفضة من النيتروجين.يستخدم الاختراع مركبات عضوية متطايرة وعالية النقاوة لإزالة النيتروجين من سطح المواد الخام وحدود الحبوب أثناء تحضير مسحوق كربيد السيليكون ، وبالتالي تقليل محتوى النيتروجين في المنتج.أظهرت النتائج التجريبية أن محتوى النيتروجين في مسحوق كربيد السيليكون وبلورة مفردة أقل من 5 × 1016 قطعة / سم 3.   03Zhongdian مجمع أشباه الموصلات المحدودةابتكرت شركة Zhongdian Compound Semiconductor Co. ، Ltd. طريقة توليف لمسحوق كربيد السيليكون ، والتي تشمل: خلط مسحوق الكربون عالي النقاء ومسحوق السيليكون عالي النقاء ، وتحميلهما في بوتقة من الجرافيت.تصطف بوتقة الجرافيت بالجرافيت المفلور ، وتوضع بوتقة الجرافيت في تجويف الفرن ؛رفع درجة حرارة حجرة الفرن ، وأثناء عملية التسخين ، يتم إدخال خليط من الهيدروجين والغاز الخامل إلى حجرة الفرن ، وتتحلل بطانة الجرافيت المفلورة لإطلاق غاز مفلور ؛استخرج الغاز من غرفة الفرن ، مما يتسبب في تفاعل مسحوق الكربون عالي النقاء مع مسحوق السيليكون عالي النقاء للحصول على منتجات وسيطة ؛ارفع درجة حرارة غرفة الفرن لتتسبب في تفاعل منتجات المرحلة المتوسطة وتوليد مسحوق كربيد السيليكون.من خلال توفير طريقة لتركيب مسحوق كربيد السيليكون ، يمكن الحصول على مسحوق كربيد السيليكون عالي النقاء. 04شاندونغ SICC التكنولوجيا المتقدمة المحدودةابتكرت شركة Tianyue Advanced جهازًا وطريقة لتحضير مسحوق كربيد السيليكون ، والذي يتضمن: جسم الفرن ، مع لوحة فاصلة مثبتة داخل جسم الفرن.عندما يتم إغلاق لوحة التقسيم ، يتم تقسيم الجزء الموجود داخل جسم الفرن إلى جزأين ؛عندما يتم فتح القسم ، يتم توصيل جسم الفرن داخليًا ؛سطح القطب مغطى جزئيًا على الأقل بمواد خام مصدر الكربون ؛البوتقة ، توضع داخل جسم الفرن ؛تخضع البوتقة والإلكترود لإزاحة نسبية للسماح للقطب الكهربائي بدخول البوتقة أو مغادرتها.أثناء عملية صهر المواد الخام لمصدر السيليكون ، يتم استخدام قسم لفصل المواد الخام لمصدر السيليكون والمواد الخام الكربونية في الفرن ، وتجنب تبخر سائل السيليكون أثناء التسخين والتبلور في المواد الخام الكربونية ، مما يؤثر على نمو البودرة ويحسن جودة نمو البودرة.يمكن أن تمنع هذه الطريقة تبخر سائل السيليكون أثناء عملية ذوبان المواد الخام لمصدر السيليكون والتبلور في المواد الخام المتفحمة عن طريق التحكم في فتح أو إغلاق القسم ، مما يؤدي إلى انخفاض محتوى شوائب النيتروجين ومحتوى الشوائب الأخرى في المسحوق الذي تم الحصول عليه.يمكن استخدامه لتحضير بلورات كربيد السيليكون عالية النقاء.