Qualità Wafer del nitruro di gallio & Wafer dello zaffiro fabbricante

Previsione e sfide dei materiali semiconduttori di quinta generazione     I semiconduttori sono la pietra angolare dell'era dell'informazione e l'iterazione dei loro materiali determina direttamente i confini della tecnologia umana.Dalla prima generazione di semiconduttori a base di silicio all'attuale quarta generazione di materiali a banda ultra larga, ogni generazione di innovazione ha guidato uno sviluppo rapido in settori quali la comunicazione, l'energia e l'informatica.Analizzando le caratteristiche dei materiali semiconduttori di quarta generazione e la logica della sostituzione generazionale, le possibili direzioni dei semiconduttori di quinta generazione sono speculate e, allo stesso tempo, viene esplorato il percorso di svolta per la Cina in questo campo.       I. Caratteristiche dei materiali semiconduttori di quarta generazione e logica della sostituzione generazionale         L'"era fondamentale" della prima generazione di semiconduttori: il silicio e il germanio     Caratteristiche:I semiconduttori elementari rappresentati dal silicio (Si) e dal germanio (Ge) hanno i vantaggi di basso costo, processo maturo e elevata affidabilità.sono limitati dalla larghezza della banda relativamente stretta (Si: 1,12 eV, Ge: 0,67 eV), con conseguente scarsa tensione di resistenza e insufficiente prestazione ad alta frequenza. Applicazioni:Circuiti integrati, celle solari, dispositivi a bassa tensione e bassa frequenza. La ragione del cambiamento generazionale:Con la crescente domanda di prestazioni ad alta frequenza e ad alta temperatura nei campi della comunicazione e dell'optoelettronica, i materiali a base di silicio non sono gradualmente in grado di soddisfare le richieste.         Wafer Ge ottico Windows & Si di ZMSH         Semiconduttori di seconda generazione: la "rivoluzione optoelettronica" dei semiconduttori composti   Caratteristiche:I composti del gruppo III-V rappresentati dall'arsenuro di gallio (GaAs) e dal fosfuro di indio (InP) hanno una larghezza di banda maggiore (GaAs: 1,42 eV), elevata mobilità elettronica,con una lunghezza massima di 20 mm o più, ma non superiore a 50 mm. Applicazioni:Dispositivi a radiofrequenza 5G, laser, comunicazioni satellitari. Sfide:Materiali scarsi (come riserve di indio di solo lo 0,001%), elevati costi di preparazione e presenza di elementi tossici (come l'arsenico). Il motivo della sostituzione generazionale:Le nuove apparecchiature per l'energia e l'elettricità ad alta tensione hanno posto requisiti più elevati per la resistenza e l'efficienza della tensione, il che ha portato all'emergere di materiali a banda larga.       Wafer GaAs e wafer InP di ZMSH       Semiconduttori di terza generazione: la "rivoluzione energetica" con larghezza di banda   Caratteristiche:Con il carburo di silicio (SiC) e il nitruro di gallio (GaN) come nucleo, la larghezza del intervallo di banda è significativamente aumentata (SiC: 3,2 eV, GaN: 3,4 eV), con un campo elettrico ad alta rottura,elevata conduttività termica e caratteristiche ad alta frequenza. Applicazioni:Sistemi di propulsione elettrica per veicoli a nuova energia, inverter fotovoltaici, stazioni base 5G. Vantaggi:Il consumo di energia è ridotto di oltre il 50% rispetto ai dispositivi a base di silicio e il volume è ridotto del 70%. Il motivo della sostituzione generazionale:I campi emergenti come l'intelligenza artificiale e il calcolo quantistico richiedono materiali ad alte prestazioni per il supporto, e sono emersi materiali a banda ultra larga come richiede il Times.       Wafer SiC e Wafer GaN di ZMSH       Semiconduttori di quarta generazione: l'"estrema scoperta" della banda ultra larga   Caratteristiche:Rappresentato dall'ossido di gallio (Ga2O3) e dal diamante (C), la larghezza di banda è ulteriormente aumentata (ossido di gallio: 4,8 eV), con resistenza di accensione ultrabassa e tensione di resistenza ultraalta,e con un enorme potenziale di costo. Applicazioni:Chip ad altissima tensione, rilevatori ultravioletti profondi, dispositivi di comunicazione quantistica. Sviluppo:I dispositivi a ossido di gallio possono resistere a tensioni superiori a 8000 V e la loro efficienza è tre volte superiore a quella del SiC. La logica della sostituzione generazionale:La ricerca globale di potenza di calcolo ed efficienza energetica si è avvicinata al limite fisico, e nuovi materiali devono raggiungere salti di prestazioni su scala quantistica.       Wafer Ga2O3 di ZMSH e GaN On Diamond         II. Tendenze nei semiconduttori di quinta generazione: il "progetto futuro" dei materiali quantistici e delle strutture bidimensionali       Se il percorso evolutivo dell'"espansione della larghezza di banda + integrazione funzionale" continua, i semiconduttori di quinta generazione possono concentrarsi sulle seguenti direzioni: 1) Isolatore topologico:Con le caratteristiche di conduzione superficiale e isolamento interno, può essere utilizzato per costruire dispositivi elettronici a energia zero,rompere il collo di bottiglia della generazione di calore dei semiconduttori tradizionali. 2) Materiali bidimensionali:La maggior parte delle soluzioni chimiche, come il grafene e il disolfuro di molibdeno (MoS2), con spessore a livello atomico, forniscono una risposta ad altissima frequenza e un potenziale elettronico flessibile. 3) Punti quantistici e cristalli fotonici:Regolando la struttura della banda attraverso l'effetto di confinamento quantistico, si ottiene l'integrazione multifunzionale di luce, elettricità e calore. 4) Biosemiconduttori:Materiali autoassemblabili a base di DNA o proteine, compatibili con sistemi biologici e circuiti elettronici. 5) Forze motrici principali:La domanda di tecnologie dirompenti come l'intelligenza artificiale, le interfacce cervello-computer,e la superconduttività a temperatura ambiente sta promuovendo l'evoluzione dei semiconduttori verso l'intelligenza e la biocompatibilità.       Iii. Opportunità per l'industria dei semiconduttori cinese: dal "seguire" al "mantenere il passo"       1) Scoperte tecnologiche e struttura della catena industriale · Semiconduttori di terza generazione:La Cina ha raggiunto la produzione di massa di substrati SiC da 8 pollici e i MOSFET SiC di livello automobilistico sono stati applicati con successo in case automobilistiche come BYD. · Semiconduttori di quarta generazione:L'Università di Posta e Telecomunicazioni di Xi'an e il 46° Istituto di Ricerca della China Electronics Technology Group Corporation hanno superato la tecnologia epitaxicale dell'ossido di gallio da 8 pollici,Entrando nel primo livello del mondo.     2) Politica e sostegno dei capitali ·Il 14° piano quinquennale del paese ha elencato i semiconduttori di terza generazione come un obiettivo chiave, e i governi locali hanno istituito fondi industriali per oltre 10 miliardi di yuan. ·Tra i primi dieci progressi tecnologici del 2024, sono stati selezionati risultati come dispositivi a nitruro di gallio da 6-8 pollici e transistor ad ossido di gallio.dimostrando una tendenza rivoluzionaria nell'intera catena industriale.       IV. Sfide e strada per la rottura       1) Goccio di bottiglia tecnico · Preparazione del materiale:Il rendimento della crescita di singoli cristalli di grandi dimensioni è basso (ad esempio, l'ossido di gallio è soggetto a crepa), e la difficoltà di controllo dei difetti è elevata. · Affidabilità del dispositivo:Gli standard di prova di durata in condizioni di alta frequenza e di alta tensione non sono ancora completi e il ciclo di certificazione per i dispositivi di tipo automobilistico è lungo.       2) Carenze nella catena industriale · Le attrezzature di fascia alta dipendono dalle importazioni:Per esempio, il tasso di produzione nazionale dei forni per la crescita dei cristalli di carburo di silicio è inferiore al 20%. · Debole ecosistema di applicazioni:Le imprese a valle preferiscono i componenti importati e la sostituzione domestica richiede orientamenti politici.     3) Sviluppo strategico 1- collaborazione tra industria, università e ricerca:Sulla base del modello "Third Generation Semiconductor Alliance",Ci uniremo alle università (come l'Istituto Tecnologico di Ningbo dell'Università dello Zhejiang) e alle imprese per affrontare le tecnologie di base. 2Competenza differenziata:Concentrati sui mercati incrementali come la nuova energia e la comunicazione quantistica, ed evita il confronto diretto con i giganti tradizionali. 3- Coltivazione dei talenti:Stabilire un fondo speciale per attirare i migliori studiosi stranieri e promuovere la costruzione della disciplina "Scienza e ingegneria dei chip".   Dal silicio all'ossido di gallio, l'evoluzione dei semiconduttori e' un'epopea dell'umanita' che supera i limiti fisici.Se la Cina può cogliere la finestra di opportunità dei semiconduttori di quarta generazione e fare piani lungimiranti per i materiali di quinta generazioneCome ha detto l'accademico Yang Deren, "La vera innovazione richiede il coraggio di intraprendere percorsi inesplorati." Su questo sentiero, la risonanza di politica, capitale e tecnologia determinerà il vasto oceano dell'industria dei semiconduttori cinese.     ZMSH, come fornitore nel settore dei materiali semiconduttori,ha stabilito una presenza globale in tutta la catena di approvvigionamento, dalle wafer di silicio/germanio di prima generazione alle pellicole sottili di ossido di gallio e di diamanti di quarta generazioneLa società si concentra sull'aumento della produzione di massa di componenti semiconduttori di terza generazione quali substrati di carburo di silicio e wafer epitaxiali di nitruro di gallio.In parallelo, il gruppo sta sviluppando le sue riserve tecniche nel settore della preparazione di cristalli per materiali a banda ultra larga.Sfruttando un sistema di ricerca e sviluppo verticalmente integrato, crescita dei cristalli e elaborazione, ZMSH fornisce soluzioni materiali personalizzate per stazioni base 5G, nuovi dispositivi di alimentazione energetica e sistemi laser UV.L'azienda ha sviluppato una struttura di capacità produttiva graduale che va dalle wafer di arseniuro di gallio da 6 pollici alle wafer di carburo di silicio da 12 pollici, contribuendo attivamente all'obiettivo strategico della Cina di costruire una base materiale autosufficiente e controllabile per la competitività dei semiconduttori di nuova generazione.       Wafer di zaffiro da 12 pollici e wafer di SiC da 12 pollici di ZMSH:           * Si prega di contattarci per eventuali problemi di copyright, e li affronteremo prontamente.            

Metodo di rilevamento della lussazione del SiC           Per coltivare cristalli di SiC di alta qualità, è necessario determinare la densità di dislocazione e la distribuzione dei cristalli di seme per selezionare i cristalli di seme di alta qualità.studiare i cambiamenti di lussazioni durante il processo di crescita del cristallo è anche favorevole all'ottimizzazione del processo di crescitaLa padronanza della densità di dislocazione e della distribuzione del substrato è anche molto importante per lo studio dei difetti nello strato epitaxiale. it is necessary to characterize and analyze the crystallization quality and defects of SiC crystals through reasonable techniques to accelerate the production and preparation of high-quality and large-sized SiCI metodi di rilevamento dei difetti del SiC possono essere classificati in metodi distruttivi e metodi non distruttivi.I metodi non distruttivi comprendono la caratterizzazione non distruttiva mediante fluorescenza catodica (CL), tecnologia di profilazione a raggi X (XRT), fotoluminescenza (PL), tecnologia di fotostresso, spettroscopia di Raman, ecc.         La corrosione umida è il metodo più comune per studiare le lussazioni.Quando i Wafer SiC corrosi sono osservati al microscopioIn genere ci sono tre forme di buche di corrosione sulla superficie del Si: quasi circolari, esagonali e a guscio.TSD e BPD, rispettivamente, la figura 1 mostra la morfologia della fossa di corrosione.Dislocation detector e altri dispositivi sviluppati possono rilevare in modo completo e intuitivo la densità di dislocazione e la distribuzione della piastra di corrosioneLa microscopia elettronica di trasmissione può osservare la struttura sottosuperficiale dei campioni a nanoscala e rilevare anche difetti cristallini quali BPD, TED e SF nel SiC.è un'immagine TEM di lussazioni all'interfaccia tra i cristalli di semina e i cristalli in crescita. CL e PL sono in grado di rilevare in modo non distruttivo i difetti sulla sotto-superficie dei cristalli, come illustrato nelle figure 3 e 4.e i materiali semiconduttori a banda larga possono essere efficacemente eccitati.     Fig. 2 TEM di lussazioni all'interfaccia tra cristalli seminali e cristalli in crescita sotto diversi vettori di diffrazione       Fig. 3 Il principio delle lussazioni nelle immagini CL       La topografia a raggi X è una potente tecnica non distruttiva in grado di caratterizzare i difetti cristallini attraverso la larghezza dei picchi di diffrazione.topografia a raggi X a fascio monocromatico sincrotron (SMBXT) utilizza riflessione di cristalli di riferimento altamente perfetta per ottenere raggi X monocromatici, e una serie di mappe topografiche sono prese in diverse parti della curva di riflessione del campione.consentendo così di misurare i parametri del reticolo e gli orientamenti del reticolo in diverse regioniI risultati delle immagini delle lussazioni svolgono un ruolo importante nello studio della formazione delle lussazioni.La tecnologia di tensione ottica può essere utilizzata per la prova non distruttiva della distribuzione dei difetti nei waferLa Figura 6 mostra la caratterizzazione dei substrati monocristallini di SiC mediante la tecnologia di stress ottico.I risultati della ricerca hanno dimostrato che le posizioni di picco sensibili di MP, TSD e TED sono a ~ 796cm-1, come mostrato nella Figura 7.     Fig. 7 Rilevazione della lussazione con il metodo PL. (a) gli spettri PL misurati da TSD, TMD, TED e dalle regioni libere da dislocazione del 4H-SiC; (b), (c), (d) Immagini al microscopio ottico di TED, TSD e mappe di mappatura di intensità TMD e PL; e) Immagine PL delle BPD     ZMSH offre silicio monocristallino e silicio policristallino a colonne di dimensioni ultra-grandi e può anche personalizzare la lavorazione di vari tipi di componenti di silicio, lingotti di silicio, barre di silicio,anelli di silicio, anelli di focalizzazione in silicio, cilindri di silicio e anelli di scarico in silicio.         In qualità di leader mondiale nel settore dei materiali a carburo di silicio, ZMSH offre un portafoglio completo di prodotti SiC di alta qualità, tra cui tipi di isolamento 4H/6H-N, 4H/6H-SEMI e politipi 3C-SiC,con dimensioni di wafer comprese tra 2 e 12 pollici e tensioni nominali personalizzabili da 650V a 3300VSfruttando la tecnologia proprietaria di crescita dei cristalli e le tecniche di elaborazione di precisione,abbiamo raggiunto una produzione di massa stabile con densità di difetto ultra-bassa (< 100/cm2) e rugosità superficiale su scala nanometrica (Ra < 0).2nm), mantenendo una capacità di produzione mensile di 10.000 wafer.servire oltre 50 clienti globali su veicoli a nuova energia, comunicazioni 5G e applicazioni di energia industriale.Continueremo a investire nella ricerca e sviluppo sul SiC di grande diametro per promuovere il progresso dell'industria dei semiconduttori a banda larga e sostenere gli obiettivi di neutralità delle emissioni di carbonio..       Il seguente è il substrato SiC di tipo 4H-N,SEMI,3C-N e la goccia di semi SiC di ZMSH:             * Si prega di contattarci per eventuali problemi di copyright, e li affronteremo prontamente.                

Un'altra applicazione molto diffusa del SiC - guide d'onda ottiche a colori     Come materiale tipico dei semiconduttori di terza generazione, il SiC e il suo sviluppo industriale sono cresciuti come germogli di bambù dopo una pioggia primaverile negli ultimi anni.I substrati di SiC si sono affermati nei veicoli elettrici e nelle applicazioni industrialiIl SiC è diventato una forza trainante chiave per questo sviluppo grazie alle sue eccellenti prestazioni e alla catena di approvvigionamento in continua evoluzione.Il SiC ha un'eccellente conduttività termica, quindi una potenza nominale simile può essere raggiunta anche in un pacchetto più piccolo.     Inoltre, abbiamo anche osservato l'applicazione di materiali SiC in guide d'onda ottiche olografiche.È stato riferito che molte delle principali imprese AR hanno iniziato a rivolgere la loro attenzione alle guide d'onda ottiche al carburo di silicio.     L'immagine promozionale della guida d'onda ottica a colori SiC alla fiera SEMICON       Perché il materiale SiC può essere utilizzato nel campo delle guide d'onda ottiche a colori?     (1) Il SiC ha un indice di rifrazione elevato   L'indice di rifrazione del SiC (2.6-2.7) è significativamente superiore a quello del vetro tradizionale (1.5-2.0) e della resina (1.4-1.7).le lenti ottiche a guida d'onda realizzate con esso possono fornire un campo visivo più ampioNel frattempo, questo elevato indice di rifrazione consente al SiC di confinare più efficacemente la luce nella guida d'onda ottica diffrattiva, riducendo così la perdita di energia luminosa e migliorando la luminosità del display.     Wafer SiC da 6 pollici di ZMSH tipo SEMI e 4H-N       (2) Progettazione a uno strato     Teoricamente, una lente SiC a uno strato può ottenere un campo visivo a colori di oltre 80°, mentre le lenti in vetro devono essere impilate in tre strati per raggiungere i 40°.     (3) Ridurre il peso     La struttura a uno strato riduce la quantità di materiale utilizzato, combinato con l'elevata resistenza del SiC stesso, il peso complessivo degli occhiali AR è significativamente ridotto, migliorando il comfort di indossamento.- Sì.     Le lenti SiC possono ridurre significativamente il peso del dispositivo e espandere il campo visivo, rendendo il peso complessivo degli occhiali AR attraverso il punto critico di 20g, vicino alla forma degli occhiali ordinari.La tecnologia di visualizzazione Micro LED con substrato di carburo di silicio può comprimere il volume del modulo del 40%, aumentare l'efficienza di luminosità di 2,3 volte e migliorare l'effetto di visualizzazione degli occhiali AR.     Wafer SiC da 2 pollici di ZMSH tipo 4H-SEMI         (4) Caratteristiche di dissipazione del calore     Il materiale SiC ha un'eccellente conduttività termica (490 W/m·K), che può condurre rapidamente il calore generato dai moduli otto-meccanici e di calcolo attraverso la guida d'onda stessa,piuttosto che basarsi sul tradizionale design di dissipazione del calore delle zampe a specchioQuesta funzione risolve il problema del degrado delle prestazioni dei dispositivi AR causato dall'accumulo di calore e migliora simultaneamente l'efficienza di dissipazione del calore.   L'alta conduttività termica combinata con la tecnologia di taglio a basso stress può migliorare notevolmente il problema del "modello arcobaleno" delle lenti a guida d'onda ottiche.in combinazione con la progettazione integrata di dissipazione del calore del foglio di guida d'onda, la temperatura di funzionamento del sistema otto-meccanico può essere ridotta e il problema della dissipazione del calore può essere migliorato.     (5) Sostegno     La resistenza meccanica, la resistenza all'usura e la stabilità termica del SiC garantiscono la stabilità strutturale delle guide d'onda ottiche durante l'uso a lungo termine,adatti in particolare per scenari che richiedono componenti ottici ad alta precisione, quali telescopi spaziali e occhiali AR.   Le caratteristiche del suddetto materiale SiC hanno superato le strozzature delle tradizionali guide d'onda ottiche in termini di effetto di visualizzazione, peso di volume e capacità di dissipazione del calore.e sono diventate una direzione di innovazione chiave nel campo delle guide d'onda ottiche a colori.     ZMSH fornisce una gamma completa di substrati di carburo di silicio (SiC) di alta qualità, compresi i politipi di tipo 4H/6H-N, 4H/6H-SEMI, 6H/4H-P e 3C-N,che soddisfano i requisiti più elevati dei dispositivi di potenza e dei chip RFAttraverso tecnologie proprietarie di crescita dei cristalli e tecniche di elaborazione di precisione,Abbiamo ottenuto la produzione in serie di substrati SiC di grande diametro (2-12 pollici) con densità di difetto ultra-bassa (< 100/cm2) e rugosità superficiale su scala nanometrica (Ra < 0).2nm), rendendoli particolarmente adatti a componenti ottici ad alta precisione quali specchi di telescopi spaziali e moduli ottici AR.trasformazione dei wafer alla certificazione di qualità, ZMSH offre soluzioni uniche con specifiche personalizzabili per aiutare i clienti a superare le barriere tecniche.   Wafer SiC di tipo 3C-N di ZMSH:           * Si prega di contattarci per eventuali problemi di copyright, e li affronteremo prontamente.