الكربيد السيليكوني (سي سي) ، وهو مادة نصف الموصلات من الجيل الثالث، قد جذب اهتمامًا كبيرًا بسبب فجوة النطاق العريضة، والحقل الكهربائي العالي، والقدرة على التوصيل الحراري.هذه الخصائص تجعل السيك مادة حاسمة لأجهزة إلكترونية عالية الطاقة في المركبات الكهربائية (EVs)في السنوات الأخيرة، ارتفع حجم رقائق السيكروكربون بشكل مطرد من 6 بوصات و 8 بوصات إلى 12 بوصةو الآن التحضير الناجح لـ14 بوصة من البلورات الواحدة لـ (سي سي) يمثل معلماً كبيراً في مجال البلورات الكبيرة جداً.
على عكس السيليكون التقليدي، لا يمكن زراعة السيليكون الكربوني باستخدام طريقة سحب الذوبان بسبب عدم وجود نقطة ذوبان متسقة.نمو الكريستال الواحد يتطلب درجات حرارة عالية (>2300°C) و ظروف ضغط عالية، غالباً باستخدام نقل البخار الفعلي (PVT) أو تقنيات مماثلة.وتقليل العيوب.
الصعوبات التقنية الأساسية لتصنيع 14 بوصة من السيكو سوبرستات تشمل:
تصميم الحقل الحراري عالي الحرارة: ضمان توزيع درجة حرارة موحدة خلال نمو الكريستال لمنع تركيزات الإجهاد المحلية التي يمكن أن تسبب الشقوق أو التشوهات.
إدارة الإجهاد الكريستالي: مع زيادة مساحة الوافر، يمكن أن يؤدي الإجهاد الحراري المتراكم إلى تشققات صغيرة وتوليد الانحرافات.
النمو المنخفض للعيوب: يجب تقليل النمو في الأنابيب الصغيرة، وانحرافات الطائرة الأساسية، وانحرافات الخيوط للحفاظ على أداء جهاز عالي.
المعالجة الدقيقة جداً: مسطحة السطح ووحدة السُمك من الوافرة تؤثر بشكل مباشر على النمو البصري التالي ونتائج تصنيع الجهاز.
بالمقارنة مع رقائق 6 بوصة، 8 بوصة، أو 12 بوصة، تقديم الركائز 14 بوصة سي سي العديد من الفوائد الرئيسية:
مساحة رقاقة فعالة متزايدة: يوفر رقاقة رقاقة واحدة من 14 بوصة حوالي 5.4 مرات مساحة رقاقة رقاقة من 6 بوصات، 3.1 مرة من رقاقة رقاقة من 8 بوصات، و 1.36 مرة من رقاقة رقاقة من 12 بوصة.
انخفاض كبير في التكاليف: يمكن أن تنشر الوافرات الكبيرة تكلفة الركيزة على المزيد من الرقائق، مما يقلل من تكلفة تصنيع الجهاز بأكثر من 50٪ تحت دورات نمو مماثلة وعائدات.
التوافق مع الخطوط القائمة: يمكن دمج الوافر 14 بوصة مباشرة في خطوط إنتاج أشباه الموصلات القياسية 12 بوصة بدون تعديلات كبيرة على المعدات،تمكين إنتاج قابلة للتوسع من أجهزة SiC.
سيتم تسريع تطوير مواد 14 بوصة من سيك سيتم تسريع اعتمادها عبر العديد من مجالات التكنولوجيا المتقدمة:
وحدات الطاقة للسيارات الكهربائية: المستبدات عالية الجهد للسيارات الكهربائية تستفيد من زيادة الكفاءة وخسارة الطاقة المنخفضة، ودعم 800 فولت وأعلى منصات وتوسيع نطاق القيادة.
أنظمة الطاقة الكهروضوئية وتخزين الطاقة: يُحسّن الـ SiC في عوائل الطاقة العالية كفاءة التحويل بالقرب من الحدود النظرية، ويزيد من ربحية النظام ويقلل من التكاليف التشغيلية.
مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء: يمكن أن تحسّن مواد الوقود من SiC الإدارة الحرارية في رقائق الطاقة العالية، وتقلل من استهلاك الطاقة وزيادة الكفاءة التشغيلية.
الإلكترونيات الصناعية والمستهلكة: التطبيقات ذات الترددات العالية والخسائر المنخفضة والتسامح مع درجات الحرارة العالية تشمل الشبكات الذكية وأنظمة سحب السكك الحديدية ومعدات التحكم الصناعي المتقدمة.
حالياً، يهيمن رقائق سي سي 6 بوصة على السوق العالمية، والرقائق 8 بوصة تخضع لسرعة الإنتاج.إن التصنيع الناجح للفلاتر 14 بوصة يمثل بداية التسويق الكريستالي الكبير جداًالوجبات الكبيرة تقلل من تكاليف التصنيع، وتزيد من الإنتاجية، وتتيح اعتماد أجهزة سي سي على نطاق أوسع عبر السيارات الكهربائية، والطاقة المتجددة، وحوسبة الذكاء الاصطناعي، والتطبيقات الصناعية
على الرغم من أن الانتقال من اختراقات المختبرات إلى الإنتاج الضخم يتطلب تحسينات في إنتاج نمو الكريستال،وتكامل سلسلة التوريد،إنجازات سلاسل سي سي 14 بوصة يطلق رسمياً المنافسة العالمية للوفيرات الضخمة 12 بوصة وأكبرمن المتوقع أن تتحول الصناعة من 6 إلى 8 بوصات من الإنتاج الجماعيهذا الاتجاه يشير إلى أن صناعة سي سي العالمية تدخل مسارًا سريعًا لتوسيع نطاق الملفات،مما يوفر أساساً صلباً للجيل القادم من الأجهزة الإلكترونية ذات الطاقة العالية.
الكربيد السيليكوني (سي سي) ، وهو مادة نصف الموصلات من الجيل الثالث، قد جذب اهتمامًا كبيرًا بسبب فجوة النطاق العريضة، والحقل الكهربائي العالي، والقدرة على التوصيل الحراري.هذه الخصائص تجعل السيك مادة حاسمة لأجهزة إلكترونية عالية الطاقة في المركبات الكهربائية (EVs)في السنوات الأخيرة، ارتفع حجم رقائق السيكروكربون بشكل مطرد من 6 بوصات و 8 بوصات إلى 12 بوصةو الآن التحضير الناجح لـ14 بوصة من البلورات الواحدة لـ (سي سي) يمثل معلماً كبيراً في مجال البلورات الكبيرة جداً.
على عكس السيليكون التقليدي، لا يمكن زراعة السيليكون الكربوني باستخدام طريقة سحب الذوبان بسبب عدم وجود نقطة ذوبان متسقة.نمو الكريستال الواحد يتطلب درجات حرارة عالية (>2300°C) و ظروف ضغط عالية، غالباً باستخدام نقل البخار الفعلي (PVT) أو تقنيات مماثلة.وتقليل العيوب.
الصعوبات التقنية الأساسية لتصنيع 14 بوصة من السيكو سوبرستات تشمل:
تصميم الحقل الحراري عالي الحرارة: ضمان توزيع درجة حرارة موحدة خلال نمو الكريستال لمنع تركيزات الإجهاد المحلية التي يمكن أن تسبب الشقوق أو التشوهات.
إدارة الإجهاد الكريستالي: مع زيادة مساحة الوافر، يمكن أن يؤدي الإجهاد الحراري المتراكم إلى تشققات صغيرة وتوليد الانحرافات.
النمو المنخفض للعيوب: يجب تقليل النمو في الأنابيب الصغيرة، وانحرافات الطائرة الأساسية، وانحرافات الخيوط للحفاظ على أداء جهاز عالي.
المعالجة الدقيقة جداً: مسطحة السطح ووحدة السُمك من الوافرة تؤثر بشكل مباشر على النمو البصري التالي ونتائج تصنيع الجهاز.
بالمقارنة مع رقائق 6 بوصة، 8 بوصة، أو 12 بوصة، تقديم الركائز 14 بوصة سي سي العديد من الفوائد الرئيسية:
مساحة رقاقة فعالة متزايدة: يوفر رقاقة رقاقة واحدة من 14 بوصة حوالي 5.4 مرات مساحة رقاقة رقاقة من 6 بوصات، 3.1 مرة من رقاقة رقاقة من 8 بوصات، و 1.36 مرة من رقاقة رقاقة من 12 بوصة.
انخفاض كبير في التكاليف: يمكن أن تنشر الوافرات الكبيرة تكلفة الركيزة على المزيد من الرقائق، مما يقلل من تكلفة تصنيع الجهاز بأكثر من 50٪ تحت دورات نمو مماثلة وعائدات.
التوافق مع الخطوط القائمة: يمكن دمج الوافر 14 بوصة مباشرة في خطوط إنتاج أشباه الموصلات القياسية 12 بوصة بدون تعديلات كبيرة على المعدات،تمكين إنتاج قابلة للتوسع من أجهزة SiC.
سيتم تسريع تطوير مواد 14 بوصة من سيك سيتم تسريع اعتمادها عبر العديد من مجالات التكنولوجيا المتقدمة:
وحدات الطاقة للسيارات الكهربائية: المستبدات عالية الجهد للسيارات الكهربائية تستفيد من زيادة الكفاءة وخسارة الطاقة المنخفضة، ودعم 800 فولت وأعلى منصات وتوسيع نطاق القيادة.
أنظمة الطاقة الكهروضوئية وتخزين الطاقة: يُحسّن الـ SiC في عوائل الطاقة العالية كفاءة التحويل بالقرب من الحدود النظرية، ويزيد من ربحية النظام ويقلل من التكاليف التشغيلية.
مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء: يمكن أن تحسّن مواد الوقود من SiC الإدارة الحرارية في رقائق الطاقة العالية، وتقلل من استهلاك الطاقة وزيادة الكفاءة التشغيلية.
الإلكترونيات الصناعية والمستهلكة: التطبيقات ذات الترددات العالية والخسائر المنخفضة والتسامح مع درجات الحرارة العالية تشمل الشبكات الذكية وأنظمة سحب السكك الحديدية ومعدات التحكم الصناعي المتقدمة.
حالياً، يهيمن رقائق سي سي 6 بوصة على السوق العالمية، والرقائق 8 بوصة تخضع لسرعة الإنتاج.إن التصنيع الناجح للفلاتر 14 بوصة يمثل بداية التسويق الكريستالي الكبير جداًالوجبات الكبيرة تقلل من تكاليف التصنيع، وتزيد من الإنتاجية، وتتيح اعتماد أجهزة سي سي على نطاق أوسع عبر السيارات الكهربائية، والطاقة المتجددة، وحوسبة الذكاء الاصطناعي، والتطبيقات الصناعية
على الرغم من أن الانتقال من اختراقات المختبرات إلى الإنتاج الضخم يتطلب تحسينات في إنتاج نمو الكريستال،وتكامل سلسلة التوريد،إنجازات سلاسل سي سي 14 بوصة يطلق رسمياً المنافسة العالمية للوفيرات الضخمة 12 بوصة وأكبرمن المتوقع أن تتحول الصناعة من 6 إلى 8 بوصات من الإنتاج الجماعيهذا الاتجاه يشير إلى أن صناعة سي سي العالمية تدخل مسارًا سريعًا لتوسيع نطاق الملفات،مما يوفر أساساً صلباً للجيل القادم من الأجهزة الإلكترونية ذات الطاقة العالية.
