ការណែនាំអំពីស៊ីលីកុនកាបូន
Silicon carbide (SiC) គឺជាសម្ភារៈ semiconductor សមាសធាតុផ្សំពីកាបូន និងស៊ីលីកុន ដែលជាវត្ថុធាតុដើមដ៏ល្អមួយសម្រាប់ផលិតឧបករណ៍ដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ប្រេកង់ខ្ពស់ ថាមពលខ្ពស់ និងតង់ស្យុងខ្ពស់។បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងសម្ភារៈស៊ីលីកុនប្រពៃណី (Si) គម្លាតក្រុមនៃស៊ីលីកុនកាបូនគឺ 3 ដងនៃស៊ីលីកុន។ចរន្តកំដៅគឺ 4-5 ដងនៃស៊ីលីកុន;វ៉ុលបំបែកគឺ 8-10 ដងនៃស៊ីលីកុន;អត្រាតិត្ថិភាពនៃចរន្តអេឡិចត្រូនិចគឺ 2-3 ដងនៃស៊ីលីកុនដែលបំពេញតាមតម្រូវការនៃឧស្សាហកម្មទំនើបសម្រាប់ថាមពលខ្ពស់វ៉ុលខ្ពស់និងប្រេកង់ខ្ពស់។វាត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់ការផលិតគ្រឿងបន្លាស់អេឡិចត្រូនិចដែលមានល្បឿនលឿន ប្រេកង់ខ្ពស់ ថាមពលខ្ពស់ និងពន្លឺ។ផ្នែកខាងក្រោមនៃកម្មវិធីរួមមាន ក្រឡាចត្រង្គឆ្លាតវៃ យានជំនិះថាមពលថ្មី ថាមពលខ្យល់ photovoltaic ទំនាក់ទំនង 5G ជាដើម។ Silicon carbide diodes និង MOSFETs ត្រូវបានអនុវត្តពាណិជ្ជកម្ម។
ធន់ទ្រាំនឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ទទឹងគម្លាតនៃស៊ីលីកុន carbide គឺ 2-3 ដងនៃស៊ីលីកូន, អេឡិចត្រុងមិនងាយស្រួលក្នុងការផ្លាស់ប្តូរនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់, និងអាចទប់ទល់នឹងសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការខ្ពស់ជាងនេះ, និងចរន្តកំដៅនៃ silicon carbide គឺ 4-5 ដងនៃស៊ីលីកុន, ធ្វើឱ្យការសាយភាយកំដៅរបស់ឧបករណ៍កាន់តែងាយស្រួល ហើយសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការមានកម្រិតខ្ពស់ជាង។ភាពធន់ទ្រាំនឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់អាចបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពលយ៉ាងខ្លាំងខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយតម្រូវការនៅលើប្រព័ន្ធត្រជាក់ដែលធ្វើឱ្យស្ថានីយកាន់តែស្រាលនិងតូចជាងមុន។
ទប់ទល់នឹងសម្ពាធខ្ពស់។កម្លាំងវាលអគ្គីសនីបំបែកនៃស៊ីលីកុនកាបូនគឺ 10 ដងនៃស៊ីលីកុន ដែលអាចទប់ទល់នឹងតង់ស្យុងខ្ពស់ និងសមស្របជាងសម្រាប់ឧបករណ៍តង់ស្យុងខ្ពស់។
ភាពធន់នឹងប្រេកង់ខ្ពស់។Silicon carbide មានអត្រារសាត់អេឡិចត្រុងឆ្អែត 2 ដងនៃស៊ីលីកុន ដែលបណ្តាលឱ្យអវត្តមាននៃកន្ទុយបច្ចុប្បន្នកំឡុងពេលដំណើរការបិទ ដែលអាចធ្វើអោយប្រេកង់ប្តូរឧបករណ៍កាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព និងដឹងពីភាពតូចតាចនៃឧបករណ៍។
ការបាត់បង់ថាមពលទាប។បើប្រៀបធៀបជាមួយសម្ភារៈស៊ីលីកុន ស៊ីលីកុនកាបូនមានភាពធន់ទ្រាំទាបបំផុត និងការបាត់បង់ទាប។ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ទទឹងគម្លាតខ្ពស់នៃស៊ីលីកុនកាបែត កាត់បន្ថយចរន្តលេចធ្លាយ និងការបាត់បង់ថាមពលយ៉ាងខ្លាំង។លើសពីនេះទៀតឧបករណ៍ស៊ីលីកុន carbide មិនមានបាតុភូតបន្តបន្ទាប់ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការបិទទេហើយការបាត់បង់ការប្តូរមានកម្រិតទាប។
ខ្សែសង្វាក់ឧស្សាហកម្មស៊ីលីកុនកាបូន
វារួមបញ្ចូលទាំងស្រទាប់ខាងក្រោម, epitaxy, ការរចនាឧបករណ៍, ការផលិត, ការផ្សាភ្ជាប់និងដូច្នេះនៅលើ។Silicon carbide ពីសម្ភារៈទៅឧបករណ៍ថាមពល semiconductor នឹងមានការរីកចម្រើននៃគ្រីស្តាល់តែមួយ ការកាត់ ingot ការលូតលាស់ epitaxial ការរចនា wafer ការផលិត ការវេចខ្ចប់ និងដំណើរការផ្សេងទៀត។បន្ទាប់ពីការសំយោគនៃម្សៅ silicon carbide ingot នៃ silicon carbide ត្រូវបានបង្កើតឡើងដំបូង ហើយបន្ទាប់មកស្រទាប់ខាងក្រោម silicon carbide ត្រូវបានទទួលដោយការកាត់ កិន និងប៉ូលា ហើយសន្លឹក epitaxial ត្រូវបានទទួលដោយការរីកលូតលាស់ epitaxial ។epitaxial wafer ត្រូវបានផលិតពី silicon carbide តាមរយៈការ lithography, etching, ion implantation, metal passivation and other process, the wafer is cut into die, the device is packed, and the device is connected into a special shell and assembled into module.
ចរន្តនៃខ្សែសង្វាក់ឧស្សាហកម្មទី 1: ស្រទាប់ខាងក្រោម - ការលូតលាស់របស់គ្រីស្តាល់គឺជាតំណភ្ជាប់ដំណើរការស្នូល
ស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុន carbide មានចំនួនប្រហែល 47% នៃតម្លៃនៃឧបករណ៍ស៊ីលីកុនកាបូន ដែលជាឧបសគ្គបច្ចេកទេសផលិតកម្មខ្ពស់បំផុត តម្លៃធំបំផុតគឺជាស្នូលនៃឧស្សាហកម្មដ៏ធំនាពេលអនាគតរបស់ SiC ។
តាមទស្សនៈនៃភាពខុសគ្នានៃទ្រព្យសម្បត្តិគីមី សមា្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបែតអាចបែងចែកទៅជាស្រទាប់ខាងក្រោមចរន្ត (តំបន់ធន់ទ្រាំ 15 ~ 30mΩ·cm) និងស្រទាប់ខាងក្រោមពាក់កណ្តាលអ៊ីសូឡង់ (ធន់ទ្រាំខ្ពស់ជាង 105Ω·cm) ។ស្រទាប់ខាងក្រោមទាំងពីរប្រភេទនេះត្រូវបានប្រើសម្រាប់ផលិតឧបករណ៍ដាច់ពីគ្នា ដូចជាឧបករណ៍ថាមពល និងឧបករណ៍ប្រេកង់វិទ្យុរៀងៗខ្លួនបន្ទាប់ពីការលូតលាស់របស់ epitaxial ។ក្នុងចំណោមពួកគេ ស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបូនដែលមានអ៊ីសូឡង់ពាក់កណ្តាល ត្រូវបានប្រើជាចម្បងក្នុងការផលិតឧបករណ៍ Galium nitride RF ឧបករណ៍ photoelectric និងដូច្នេះនៅលើ។ដោយការរីកលូតលាស់ស្រទាប់ gan epitaxial នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម SIC ពាក់កណ្តាលអ៊ីសូឡង់ ចាន epitaxial sic ត្រូវបានរៀបចំ ដែលអាចត្រូវបានរៀបចំបន្ថែមទៀតទៅក្នុងឧបករណ៍ HEMT gan iso-nitride RF ។ស្រទាប់ខាងក្រោម silicon carbide conductive ត្រូវបានប្រើជាចម្បងក្នុងការផលិតឧបករណ៍ថាមពល។ខុសពីដំណើរការផលិតឧបករណ៍ថាមពលស៊ីលីកុនប្រពៃណី ឧបករណ៍ថាមពលស៊ីលីកុនកាបូនមិនអាចត្រូវបានបង្កើតដោយផ្ទាល់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបូនឌីអុកស៊ីតទេ ស្រទាប់អេពីតាស៊ីកស៊ីលីកុន កាប៊ីត ត្រូវការដាំដុះនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមចរន្ត ដើម្បីទទួលបានសន្លឹកស៊ីលីកុនកាបូនអ៊ីដ្រាតស៊ីលីក និងអេពីតាស៊ីល ស្រទាប់ត្រូវបានផលិតនៅលើ Schottky diode, MOSFET, IGBT និងឧបករណ៍ថាមពលផ្សេងទៀត។
ម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនត្រូវបានសំយោគពីម្សៅកាបូនដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ និងម្សៅស៊ីលីកុនដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ហើយទំហំផ្សេងគ្នានៃសារធាតុស៊ីលីកុនកាបូនត្រូវបានដាំដុះនៅក្រោមវាលសីតុណ្ហភាពពិសេស ហើយបន្ទាប់មកស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបូនត្រូវបានផលិតតាមរយៈដំណើរការកែច្នៃជាច្រើន។ដំណើរការស្នូលរួមមាន:
ការសំយោគវត្ថុធាតុដើម៖ ម្សៅស៊ីលីកុន + ទឹកថ្នាំដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាតាមរូបមន្ត ហើយប្រតិកម្មត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងបន្ទប់ប្រតិកម្មក្រោមលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពខ្ពស់លើសពី 2000 អង្សារសេ ដើម្បីសំយោគភាគល្អិតស៊ីលីកុនកាបូនជាមួយនឹងប្រភេទគ្រីស្តាល់ជាក់លាក់ និងភាគល្អិត។ ទំហំ។បន្ទាប់មក តាមរយៈការកិន ការបញ្ចាំង ការសម្អាត និងដំណើរការផ្សេងទៀត ដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការនៃវត្ថុធាតុដើមម្សៅស៊ីលីកុន កាបៃដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។
ការលូតលាស់របស់គ្រីស្តាល់គឺជាដំណើរការស្នូលនៃការផលិតស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបូនដែលកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីនៃស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបៃ។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ វិធីសាស្រ្តសំខាន់ៗសម្រាប់ការលូតលាស់របស់គ្រីស្តាល់គឺការផ្ទេរចំហាយរាងកាយ (PVT) ការបញ្ចេញចំហាយគីមីសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (HT-CVD) និងដំណាក់កាលរាវអេពីតាស៊ី (LPE)។ក្នុងចំណោមពួកគេ វិធីសាស្រ្ត PVT គឺជាវិធីសាស្រ្តចម្បងសម្រាប់កំណើនពាណិជ្ជកម្មនៃស្រទាប់ខាងក្រោម SiC នាពេលបច្ចុប្បន្ន ជាមួយនឹងភាពចាស់ទុំបច្ចេកទេសខ្ពស់បំផុត និងត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតនៅក្នុងវិស្វកម្ម។
ការរៀបចំស្រទាប់ខាងក្រោម SiC គឺពិបាកដែលនាំឱ្យតម្លៃរបស់វាខ្ពស់។
ការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពគឺពិបាក៖ ការលូតលាស់របស់ដុំគ្រីស្តាល់ SiC ត្រូវការតែ 1500 ℃ ខណៈពេលដែលដំបងគ្រីស្តាល់ SiC ត្រូវការដាំដុះនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់លើសពី 2000 ℃ និងមាន isomers ច្រើនជាង 250 SiC ប៉ុន្តែរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់តែមួយ 4H-SiC សំខាន់សម្រាប់ ការផលិតឧបករណ៍ថាមពល ប្រសិនបើមិនមានការគ្រប់គ្រងច្បាស់លាស់ នឹងទទួលបានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ផ្សេងទៀត។លើសពីនេះទៀត ជម្រាលសីតុណ្ហភាពនៅក្នុង crucible កំណត់អត្រានៃការផ្ទេរ sublimation SiC និងរបៀបនៃការរៀបចំ និងការលូតលាស់នៃអាតូមឧស្ម័ននៅលើចំណុចប្រទាក់គ្រីស្តាល់ ដែលប៉ះពាល់ដល់អត្រាកំណើនគ្រីស្តាល់ និងគុណភាពគ្រីស្តាល់ ដូច្នេះចាំបាច់ត្រូវបង្កើតវាលសីតុណ្ហភាពជាប្រព័ន្ធ។ បច្ចេកវិទ្យាត្រួតពិនិត្យ។បើប្រៀបធៀបជាមួយសម្ភារៈ Si ភាពខុសគ្នានៃការផលិត SiC ក៏មាននៅក្នុងដំណើរការសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ផងដែរ ដូចជាការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ការកត់សុីសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ការធ្វើឱ្យសកម្មនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងដំណើរការរបាំងរឹងដែលទាមទារដោយដំណើរការសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ទាំងនេះ។
ការលូតលាស់យឺតនៃគ្រីស្តាល់៖ អត្រាកំណើននៃដុំគ្រីស្តាល់ Si អាចឈានដល់ 30 ~ 150 មីលីម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោង ហើយការផលិតដំបងគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុន 1-3 ម៉ែត្រចំណាយពេលត្រឹមតែ 1 ថ្ងៃប៉ុណ្ណោះ។ដំបងគ្រីស្តាល់ SiC ជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្ត PVT ជាឧទាហរណ៍ អត្រាកំណើនគឺប្រហែល 0.2-0.4mm/h 7 ថ្ងៃដើម្បីលូតលាស់តិចជាង 3-6cm អត្រាកំណើនគឺតិចជាង 1% នៃសម្ភារៈស៊ីលីកូន សមត្ថភាពផលិតគឺខ្លាំងណាស់។ មានកំណត់។
ប៉ារ៉ាម៉ែត្រផលិតផលខ្ពស់ និងទិន្នផលទាប៖ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រស្នូលនៃស្រទាប់ខាងក្រោម SiC រួមមានដង់ស៊ីតេ microtubule ដង់ស៊ីតេ dislocation ធន់ទ្រាំ warpage ផ្ទៃរដុប។ ខណៈពេលដែលត្រួតពិនិត្យសន្ទស្សន៍ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ។
សម្ភារៈមានភាពរឹងខ្ពស់ ភាពផុយស្រួយខ្ពស់ ពេលវេលាកាត់វែង និងការពាក់ខ្ពស់៖ ភាពរឹងរបស់ SiC Mohs នៃ 9.25 គឺស្ថិតនៅលំដាប់ទីពីរបន្ទាប់ពីពេជ្រ ដែលនាំឱ្យមានការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវការលំបាកក្នុងការកាត់ កិន និងប៉ូលា ហើយត្រូវចំណាយពេលប្រហែល 120 ម៉ោងដើម្បី កាត់ 35-40 បំណែកនៃ ingot ក្រាស់ 3 សង់ទីម៉ែត្រ។លើសពីនេះទៀតដោយសារតែភាពផុយស្រួយខ្ពស់នៃ SiC ការពាក់កែច្នៃ wafer នឹងមានកាន់តែច្រើនហើយសមាមាត្រទិន្នផលគឺប្រហែល 60% ប៉ុណ្ណោះ។
និន្នាការអភិវឌ្ឍន៍៖ ការកើនឡើងទំហំ + ការថយចុះតម្លៃ
ខ្សែសង្វាក់ផលិតកម្មទំហំ 6 អ៊ីញទីផ្សារពិភពលោក SiC កំពុងមានភាពចាស់ទុំ ហើយក្រុមហ៊ុនឈានមុខគេបានចូលទីផ្សារ 8 អ៊ីញ។គម្រោងអភិវឌ្ឍន៍ក្នុងស្រុកគឺជាចម្បង 6 អ៊ីញ។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ទោះបីជាក្រុមហ៊ុនក្នុងស្រុកភាគច្រើននៅតែផ្អែកលើខ្សែផលិតកម្មទំហំ 4 អ៊ីញក៏ដោយ ប៉ុន្តែឧស្សាហកម្មនេះកំពុងពង្រីកបន្តិចម្តងៗដល់ 6 អ៊ីញ ជាមួយនឹងភាពចាស់ទុំនៃបច្ចេកវិទ្យាឧបករណ៍ជំនួយទំហំ 6 អ៊ីញ បច្ចេកវិទ្យាស្រទាប់ខាងក្រោម SiC ក្នុងស្រុកក៏កំពុងធ្វើឱ្យសេដ្ឋកិច្ចកាន់តែប្រសើរឡើងជាបណ្តើរៗផងដែរ។ ខ្នាតនៃខ្សែផលិតកម្មខ្នាតធំនឹងត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំង ហើយចន្លោះពេលផលិតកម្មដ៏ធំ 6 អ៊ីញក្នុងស្រុកបច្ចុប្បន្នបានរួមតូចមកត្រឹម 7 ឆ្នាំ។ទំហំ wafer ធំជាងអាចនាំមកនូវការកើនឡើងនៃចំនួនបន្ទះសៀគ្វីតែមួយ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវអត្រាទិន្នផល និងកាត់បន្ថយសមាមាត្រនៃបន្ទះសៀគ្វីគែម ហើយការចំណាយលើការស្រាវជ្រាវ និងការអភិវឌ្ឍន៍ និងការបាត់បង់ទិន្នផលនឹងត្រូវបានរក្សាទុកប្រហែល 7% ដោយហេតុនេះធ្វើអោយ wafer ប្រសើរឡើង។ ការប្រើប្រាស់។
វានៅតែមានការលំបាកជាច្រើនក្នុងការរចនាឧបករណ៍
ការធ្វើពាណិជ្ជកម្មនៃ SiC diode ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងជាបណ្តើរៗ នាពេលបច្ចុប្បន្ន ក្រុមហ៊ុនផលិតក្នុងស្រុកមួយចំនួនបានរចនាផលិតផល SiC SBD ផលិតផល SiC SBD វ៉ុលមធ្យម និងខ្ពស់មានស្ថេរភាពល្អ នៅក្នុងរថយន្ត OBC ការប្រើប្រាស់ SiC SBD + SI IGBT ដើម្បីទទួលបានស្ថេរភាព។ ដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្ន។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ មិនមានឧបសគ្គនៅក្នុងការរចនាប៉ាតង់នៃផលិតផល SiC SBD នៅក្នុងប្រទេសចិននោះទេ ហើយគម្លាតជាមួយបរទេសមានតិចតួច។
SiC MOS នៅតែមានការលំបាកជាច្រើន វានៅតែមានគម្លាតរវាង SiC MOS និងក្រុមហ៊ុនផលិតនៅក្រៅប្រទេស ហើយវេទិកាផលិតកម្មដែលពាក់ព័ន្ធកំពុងដំណើរការនៅឡើយ។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ST, Infineon, Rohm និង 600-1700V SiC MOS ផ្សេងទៀតបានទទួលផលិតកម្មដ៏ធំ ហើយបានចុះហត្ថលេខា និងដឹកជញ្ជូនជាមួយឧស្សាហកម្មផលិតជាច្រើន ខណៈដែលការរចនា SiC MOS ក្នុងស្រុកបច្ចុប្បន្នត្រូវបានបញ្ចប់ជាមូលដ្ឋាន ក្រុមហ៊ុនផលិតការរចនាមួយចំនួនកំពុងធ្វើការជាមួយ fabs នៅ ដំណាក់កាលលំហូរ wafer ហើយការផ្ទៀងផ្ទាត់អតិថិជននៅពេលក្រោយនៅតែត្រូវការពេលវេលាខ្លះ ដូច្នេះនៅតែមានពេលយូរពីការធ្វើពាណិជ្ជកម្មទ្រង់ទ្រាយធំ។
នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ រចនាសម្ព័ន្ធប្លង់គឺជាជម្រើសចម្បង ហើយប្រភេទលេណដ្ឋានត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវាលសម្ពាធខ្ពស់នាពេលអនាគត។រចនាសម្ព័ន្ធ Planar SiC MOS ក្រុមហ៊ុនផលិតមានច្រើន រចនាសម្ព័ន្ធ planar មិនងាយស្រួលក្នុងការបង្កើតបញ្ហាបែកបាក់ក្នុងស្រុកទេបើប្រៀបធៀបជាមួយ groove ប៉ះពាល់ដល់ស្ថេរភាពនៃការងារនៅលើទីផ្សារក្រោម 1200V មានតម្លៃកម្មវិធីធំទូលាយ ហើយរចនាសម្ព័ន្ធ planar គឺទាក់ទង។ សាមញ្ញនៅចុងបញ្ចប់ការផលិតដើម្បីបំពេញតាមការផលិតនិងការគ្រប់គ្រងការចំណាយលើទិដ្ឋភាពពីរ។ឧបករណ៍ groove មានគុណសម្បត្តិនៃអាំងឌុចស្យុងប៉ារ៉ាស៊ីតទាបបំផុត ល្បឿនប្តូរលឿន ការបាត់បង់ទាប និងដំណើរការខ្ពស់។
2--SiC wafer ព័ត៌មាន
ផលិតកម្មទីផ្សារ និងកំណើននៃការលក់ស៊ីលីកុន យកចិត្តទុកដាក់លើអតុល្យភាពរចនាសម្ព័ន្ធរវាងការផ្គត់ផ្គង់ និងតម្រូវការ
ជាមួយនឹងការរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃតម្រូវការទីផ្សារសម្រាប់គ្រឿងអេឡិចត្រូនិកដែលមានថាមពលប្រេកង់ខ្ពស់ និងថាមពលខ្ពស់ ឧបសគ្គនៃដែនកំណត់រាងកាយនៃឧបករណ៍ semiconductor ដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនបានក្លាយទៅជាលេចធ្លោជាបណ្តើរៗ ហើយសម្ភារៈ semiconductor ជំនាន់ទី 3 ដែលតំណាងដោយ silicon carbide (SiC) មានបណ្តើរៗ។ ក្លាយជាឧស្សាហកម្ម។តាមទស្សនៈនៃការអនុវត្តសម្ភារៈ silicon carbide មាន 3 ដងនៃទទឹងគម្លាតនៃសម្ភារៈស៊ីលីកុន 10 ដងនៃកម្លាំងវាលអគ្គីសនីដែលបែកខ្ញែក 10 ដងនៃចរន្តកំដៅ 3 ដងដូច្នេះឧបករណ៍ថាមពលស៊ីលីកុនកាបូនគឺសមរម្យសម្រាប់ប្រេកង់ខ្ពស់សម្ពាធខ្ពស់។ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងកម្មវិធីផ្សេងទៀត ជួយកែលម្អប្រសិទ្ធភាព និងដង់ស៊ីតេថាមពលនៃប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចថាមពល។
នាពេលបច្ចុប្បន្ន SiC diodes និង SiC MOSFETs បានផ្លាស់ប្តូរជាបណ្តើរៗទៅកាន់ទីផ្សារ ហើយមានផលិតផលដែលមានភាពចាស់ទុំកាន់តែច្រើន ដែលក្នុងនោះ SiC diodes ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជំនួសឱ្យ diodes ដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុននៅក្នុងវិស័យមួយចំនួន ដោយសារតែពួកគេមិនមានអត្ថប្រយោជន៍នៃការគិតថ្លៃត្រលប់មកវិញ។SiC MOSFET ក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាបណ្តើរៗនៅក្នុងផ្នែករថយន្ត ការផ្ទុកថាមពល គំនរសាកថ្ម ថាមពល photovoltaic និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។នៅក្នុងវិស័យនៃកម្មវិធីរថយន្ត និន្នាការនៃម៉ូឌុលគឺកាន់តែលេចធ្លោ ការអនុវត្តដ៏ប្រសើររបស់ SiC ត្រូវការពឹងផ្អែកលើដំណើរការវេចខ្ចប់កម្រិតខ្ពស់ដើម្បីសម្រេចបាន តាមបច្ចេកទេសជាមួយនឹងការផ្សាភ្ជាប់សំបកចាស់ទុំជាចរន្តសំខាន់ អនាគត ឬការអភិវឌ្ឍន៍ការផ្សាភ្ជាប់ផ្លាស្ទិច។ លក្ខណៈនៃការអភិវឌ្ឍន៍តាមតម្រូវការរបស់វាកាន់តែសមរម្យសម្រាប់ម៉ូឌុល SiC ។
តម្លៃ Silicon carbide ថយចុះល្បឿន ឬហួសពីការស្មាន
ការអនុវត្តឧបករណ៍ស៊ីលីកុនកាបូនត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងដោយការចំណាយខ្ពស់ តម្លៃនៃ SiC MOSFET ក្រោមកម្រិតដូចគ្នាគឺខ្ពស់ជាង IGBT ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Si 4 ដង នេះគឺដោយសារតែដំណើរការនៃស៊ីលីកុនកាបូនគឺស្មុគស្មាញ ដែលក្នុងនោះការរីកលូតលាស់នៃ គ្រីស្តាល់តែមួយ និង epitaxial មិនត្រឹមតែមានផលប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មានអត្រាកំណើនយឺតផងដែរ ហើយដំណើរការគ្រីស្តាល់តែមួយចូលទៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវតែឆ្លងកាត់ដំណើរការកាត់ និងប៉ូលា។ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈសម្ភារៈផ្ទាល់ខ្លួន និងបច្ចេកវិជ្ជាកែច្នៃមិនទាន់ពេញវ័យ ទិន្នផលនៃស្រទាប់ខាងក្រោមក្នុងស្រុកមានតិចជាង 50% ហើយកត្តាផ្សេងៗនាំឱ្យតម្លៃស្រទាប់ខាងក្រោម និង epitaxial ខ្ពស់។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សមាសធាតុនៃការចំណាយលើឧបករណ៍ស៊ីលីកុនកាបូន និងឧបករណ៍ដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនគឺផ្ទុយគ្នា diametrically, ស្រទាប់ខាងក្រោម និង epitaxial នៃឆានែលខាងមុខមានចំនួន 47% និង 23% នៃឧបករណ៍ទាំងមូលរៀងគ្នា សរុបប្រហែល 70% ការរចនាឧបករណ៍ ការផលិត។ និងការផ្សាភ្ជាប់តំណភ្ជាប់នៃឆានែលខាងក្រោយសម្រាប់តែ 30% ការចំណាយលើការផលិតឧបករណ៍ដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនត្រូវបានប្រមូលផ្តុំជាចម្បងនៅក្នុងការផលិត wafer នៃឆានែលខាងក្រោយប្រហែល 50% ហើយការចំណាយលើស្រទាប់ខាងក្រោមមានត្រឹមតែ 7% ប៉ុណ្ណោះ។បាតុភូតនៃតម្លៃនៃខ្សែសង្វាក់ឧស្សាហកម្មស៊ីលីកុន កាប៊ីត ឡើងចុះ មានន័យថា ក្រុមហ៊ុនផលិតអេពីតាស៊ី ស្រទាប់ខាងក្រោមមានសិទ្ធិក្នុងការនិយាយ ដែលជាគន្លឹះនៃប្លង់សហគ្រាសក្នុងស្រុក និងបរទេស។
តាមទស្សនៈថាមវន្តនៅលើទីផ្សារ ការកាត់បន្ថយថ្លៃដើមនៃស៊ីលីកុនកាបូន បន្ថែមពីលើការកែលម្អដំណើរការស៊ីលីកុនកាបូនឌីអុកស៊ីត និងដំណើរការកាត់គឺការពង្រីកទំហំ wafer ដែលជាផ្លូវចាស់ទុំនៃការអភិវឌ្ឍន៍ semiconductor កាលពីអតីតកាល។ ទិន្នន័យរបស់ Wolfspeed បង្ហាញថា ស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបែត ធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងពី 6 អ៊ីង ទៅ 8 អ៊ីង ការផលិតបន្ទះឈីបដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិគ្រប់គ្រាន់អាចកើនឡើង 80%-90% និងជួយកែលម្អទិន្នផល។អាចកាត់បន្ថយតម្លៃឯកតារួមបញ្ចូលគ្នាបាន 50% ។
ឆ្នាំ 2023 ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា "ឆ្នាំដំបូង SiC 8 អ៊ីញ" នៅឆ្នាំនេះ ក្រុមហ៊ុនផលិតស៊ីលីកុនកាបូនក្នុង និងក្រៅប្រទេសកំពុងពន្លឿនប្លង់នៃស៊ីលីកុនកាបូន 8 អ៊ីញដូចជា Wolfspeed crazy ការវិនិយោគ 14.55 ពាន់លានដុល្លារអាមេរិកសម្រាប់ការពង្រីកផលិតកម្មស៊ីលីកុនកាបូន។ ផ្នែកសំខាន់មួយគឺការសាងសង់រោងចក្រផលិតស្រទាប់ខាងក្រោម SiC 8 អ៊ីញ ដើម្បីធានាការផ្គត់ផ្គង់ដែកទទេ 200 mm SiC នាពេលអនាគតដល់ក្រុមហ៊ុនមួយចំនួន។ក្នុងស្រុក Tianyue Advanced និង Tianke Heda ក៏បានចុះហត្ថលេខាលើកិច្ចព្រមព្រៀងរយៈពេលវែងជាមួយក្រុមហ៊ុន Infineon ដើម្បីផ្គត់ផ្គង់ស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបូនទំហំ 8 អ៊ីញនាពេលអនាគត។
ចាប់ពីឆ្នាំនេះទៅ ស៊ីលីកុនកាបូននឹងបង្កើនល្បឿនពី 6 អ៊ីងទៅ 8 អ៊ីង Wolfspeed រំពឹងថានៅឆ្នាំ 2024 តម្លៃបន្ទះឈីបឯកតានៃស្រទាប់ខាងក្រោម 8 អ៊ីងធៀបនឹងតម្លៃបន្ទះឈីបរបស់ស្រទាប់ខាងក្រោម 6 អ៊ីងនៅឆ្នាំ 2022 នឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយច្រើនជាង 60% ។ ទិន្នន័យស្រាវជ្រាវរបស់ Ji Bond Consulting បានចង្អុលបង្ហាញថា ការធ្លាក់ចុះនៃការចំណាយនឹងបើកទីផ្សារកម្មវិធីបន្ថែមទៀត។ចំណែកទីផ្សារបច្ចុប្បន្ននៃផលិតផល 8 អ៊ីញគឺតិចជាង 2% ហើយចំណែកទីផ្សារត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងកើនឡើងដល់ប្រហែល 15% នៅឆ្នាំ 2026។
ជាការពិត អត្រានៃការធ្លាក់ចុះតម្លៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបូនអាចលើសពីការស្រមើស្រមៃរបស់មនុស្សជាច្រើន ការផ្តល់ជូនទីផ្សារបច្ចុប្បន្ននៃស្រទាប់ខាងក្រោមទំហំ 6 អ៊ីញគឺ 4000-5000 យន់/ដុំ បើធៀបនឹងដើមឆ្នាំបានធ្លាក់ចុះយ៉ាងច្រើន។ រំពឹងថានឹងធ្លាក់ចុះក្រោម 4000 យន់នៅឆ្នាំក្រោយ វាគួរឱ្យកត់សម្គាល់ថាក្រុមហ៊ុនផលិតមួយចំនួនដើម្បីទទួលបានទីផ្សារដំបូងបានកាត់បន្ថយតម្លៃលក់ទៅបន្ទាត់តម្លៃខាងក្រោម, បើកគំរូនៃសង្រ្គាមតម្លៃដែលផ្តោតជាចម្បងនៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុន carbide ការផ្គត់ផ្គង់មានកម្រិតគ្រប់គ្រាន់ក្នុងវិស័យតង់ស្យុងទាប ក្រុមហ៊ុនផលិតក្នុងស្រុក និងបរទេសកំពុងពង្រីកសមត្ថភាពផលិតកម្មយ៉ាងខ្លាំងក្លា ឬអនុញ្ញាតឱ្យស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបែតផ្គត់ផ្គង់លើសដំណាក់កាលមុនជាងការគិត។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ មករា-១៩-២០២៤