সিলিকন কার্বাইডের ভূমিকা
সিলিকন কার্বাইড (SiC) হল কার্বন এবং সিলিকন দ্বারা গঠিত একটি যৌগিক অর্ধপরিবাহী উপাদান, যা উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ ভোল্টেজ ডিভাইস তৈরির জন্য আদর্শ উপকরণগুলির মধ্যে একটি। ঐতিহ্যবাহী সিলিকন উপাদান (Si) এর তুলনায়, সিলিকন কার্বাইডের ব্যান্ড গ্যাপ সিলিকনের চেয়ে 3 গুণ। তাপ পরিবাহিতা সিলিকনের চেয়ে 4-5 গুণ; ব্রেকডাউন ভোল্টেজ সিলিকনের চেয়ে 8-10 গুণ; ইলেকট্রনিক স্যাচুরেশন ড্রিফ্ট রেট সিলিকনের চেয়ে 2-3 গুণ, যা উচ্চ শক্তি, উচ্চ ভোল্টেজ এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির জন্য আধুনিক শিল্পের চাহিদা পূরণ করে। এটি মূলত উচ্চ-গতি, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ-শক্তি এবং আলোক-নির্গমনকারী ইলেকট্রনিক উপাদান উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়। ডাউনস্ট্রিম অ্যাপ্লিকেশন ক্ষেত্রগুলির মধ্যে রয়েছে স্মার্ট গ্রিড, নতুন শক্তি যানবাহন, ফটোভোলটাইক বায়ু শক্তি, 5G যোগাযোগ ইত্যাদি। সিলিকন কার্বাইড ডায়োড এবং MOSFET বাণিজ্যিকভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে।
উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা। সিলিকন কার্বাইডের ব্যান্ড গ্যাপ প্রস্থ সিলিকনের তুলনায় ২-৩ গুণ, উচ্চ তাপমাত্রায় ইলেকট্রন স্থানান্তর করা সহজ নয় এবং উচ্চতর অপারেটিং তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে এবং সিলিকন কার্বাইডের তাপ পরিবাহিতা সিলিকনের তুলনায় ৪-৫ গুণ, যা ডিভাইসের তাপ অপচয়কে সহজ করে তোলে এবং সীমা অপারেটিং তাপমাত্রাকে উচ্চতর করে তোলে। উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে পাওয়ার ঘনত্ব বৃদ্ধি করতে পারে এবং কুলিং সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে, টার্মিনালটিকে হালকা এবং ছোট করে তোলে।
উচ্চ চাপ সহ্য করতে পারে। সিলিকন কার্বাইডের ভাঙ্গন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি সিলিকনের চেয়ে ১০ গুণ বেশি, যা উচ্চ ভোল্টেজ সহ্য করতে পারে এবং উচ্চ-ভোল্টেজ ডিভাইসের জন্য আরও উপযুক্ত।
উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিরোধ ক্ষমতা। সিলিকন কার্বাইডের স্যাচুরেটেড ইলেকট্রন ড্রিফ্ট রেট সিলিকনের দ্বিগুণ, যার ফলে শাটডাউন প্রক্রিয়ার সময় কারেন্ট টেইলিং অনুপস্থিত থাকে, যা কার্যকরভাবে ডিভাইসের সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি উন্নত করতে পারে এবং ডিভাইসের ক্ষুদ্রাকৃতি উপলব্ধি করতে পারে।
কম শক্তি ক্ষয়। সিলিকন উপাদানের তুলনায়, সিলিকন কার্বাইডের অন-রেজিস্ট্যান্স খুব কম এবং অন-লস কম। একই সময়ে, সিলিকন কার্বাইডের উচ্চ ব্যান্ড-গ্যাপ প্রস্থ লিকেজ কারেন্ট এবং পাওয়ার লসকে অনেকাংশে হ্রাস করে। এছাড়াও, সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসে শাটডাউন প্রক্রিয়ার সময় কারেন্ট ট্রেইলিং ঘটনা ঘটে না এবং সুইচিং লস কম হয়।
সিলিকন কার্বাইড শিল্প চেইন
এতে মূলত সাবস্ট্রেট, এপিট্যাক্সি, ডিভাইস ডিজাইন, ম্যানুফ্যাকচারিং, সিলিং ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। উপাদান থেকে সেমিকন্ডাক্টর পাওয়ার ডিভাইসে সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিক বৃদ্ধি, ইনগট স্লাইসিং, এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি, ওয়েফার ডিজাইন, ম্যানুফ্যাকচারিং, প্যাকেজিং এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া অনুভব করবে। সিলিকন কার্বাইড পাউডার সংশ্লেষণের পরে, প্রথমে সিলিকন কার্বাইড ইনগট তৈরি করা হয়, এবং তারপরে সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট স্লাইসিং, গ্রাইন্ডিং এবং পলিশিং দ্বারা প্রাপ্ত করা হয় এবং এপিট্যাক্সিয়াল শীট এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি দ্বারা প্রাপ্ত করা হয়। লিথোগ্রাফি, এচিং, আয়ন ইমপ্লান্টেশন, মেটাল প্যাসিভেশন এবং অন্যান্য প্রক্রিয়ার মাধ্যমে এপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফার সিলিকন কার্বাইড দিয়ে তৈরি করা হয়, ওয়েফারটি ডাইতে কাটা হয়, ডিভাইসটি প্যাকেজ করা হয় এবং ডিভাইসটিকে একটি বিশেষ শেলে একত্রিত করা হয় এবং একটি মডিউলে একত্রিত করা হয়।
শিল্প শৃঙ্খল ১ এর উজানে: সাবস্ট্রেট - স্ফটিক বৃদ্ধি হল মূল প্রক্রিয়া লিঙ্ক
সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসের খরচের প্রায় 47% সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটের জন্য দায়ী, সর্বোচ্চ উৎপাদন প্রযুক্তিগত বাধা, বৃহত্তম মূল্য, ভবিষ্যতে SiC-এর বৃহৎ-স্কেল শিল্পায়নের মূল।
তড়িৎ রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের পার্থক্যের দৃষ্টিকোণ থেকে, সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট উপকরণগুলিকে পরিবাহী সাবস্ট্রেট (প্রতিরোধকতা অঞ্চল 15~30mΩ·cm) এবং আধা-অন্তরক সাবস্ট্রেট (প্রতিরোধকতা 105Ω·cm এর বেশি) এ ভাগ করা যেতে পারে। এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধির পরে এই দুই ধরণের সাবস্ট্রেট যথাক্রমে পাওয়ার ডিভাইস এবং রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইসের মতো বিচ্ছিন্ন ডিভাইস তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে, আধা-অন্তরক সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট মূলত গ্যালিয়াম নাইট্রাইড RF ডিভাইস, ফটোইলেকট্রিক ডিভাইস ইত্যাদি তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। আধা-অন্তরক SIC সাবস্ট্রেটের উপর gan epitaxial স্তর বৃদ্ধি করে, sic epitaxial প্লেট প্রস্তুত করা হয়, যা আরও HEMT gan iso-nitride RF ডিভাইসে প্রস্তুত করা যেতে পারে। পরিবাহী সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট মূলত পাওয়ার ডিভাইস তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। ঐতিহ্যবাহী সিলিকন পাওয়ার ডিভাইস তৈরির প্রক্রিয়া থেকে ভিন্ন, সিলিকন কার্বাইড পাওয়ার ডিভাইসটি সরাসরি সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটে তৈরি করা যায় না, সিলিকন কার্বাইড এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটি সিলিকন কার্বাইড এপিট্যাক্সিয়াল শীট পেতে পরিবাহী সাবস্ট্রেটে বৃদ্ধি করতে হয় এবং এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটি স্কটকি ডায়োডে তৈরি করা হয়, MOSFET, IGBT এবং অন্যান্য পাওয়ার ডিভাইস।
সিলিকন কার্বাইড পাউডার উচ্চ বিশুদ্ধতা কার্বন পাউডার এবং উচ্চ বিশুদ্ধতা সিলিকন পাউডার থেকে সংশ্লেষিত করা হয়েছিল, এবং বিশেষ তাপমাত্রা ক্ষেত্রের অধীনে বিভিন্ন আকারের সিলিকন কার্বাইড ইনগট জন্মানো হয়েছিল, এবং তারপর একাধিক প্রক্রিয়াকরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট তৈরি করা হয়েছিল। মূল প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে:
কাঁচামাল সংশ্লেষণ: উচ্চ-বিশুদ্ধতা সিলিকন পাউডার + টোনার সূত্র অনুসারে মিশ্রিত করা হয় এবং বিক্রিয়া চেম্বারে 2000°C এর উপরে উচ্চ তাপমাত্রার অবস্থায় বিক্রিয়া করা হয় যাতে নির্দিষ্ট স্ফটিকের ধরণ এবং কণার আকার সহ সিলিকন কার্বাইড কণাগুলিকে সংশ্লেষিত করা যায়। তারপর ক্রাশিং, স্ক্রিনিং, পরিষ্কার এবং অন্যান্য প্রক্রিয়ার মাধ্যমে, উচ্চ বিশুদ্ধতা সিলিকন কার্বাইড পাউডার কাঁচামালের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা হয়।
সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট তৈরির মূল প্রক্রিয়া হল স্ফটিক বৃদ্ধি, যা সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। বর্তমানে, স্ফটিক বৃদ্ধির প্রধান পদ্ধতিগুলি হল ভৌত বাষ্প স্থানান্তর (PVT), উচ্চ তাপমাত্রার রাসায়নিক বাষ্প জমা (HT-CVD) এবং তরল ফেজ এপিট্যাক্সি (LPE)। এর মধ্যে, PVT পদ্ধতি বর্তমানে SiC সাবস্ট্রেটের বাণিজ্যিক বৃদ্ধির জন্য মূলধারার পদ্ধতি, যার সর্বোচ্চ প্রযুক্তিগত পরিপক্কতা রয়েছে এবং প্রকৌশলে এটি সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়।
SiC সাবস্ট্রেট তৈরি করা কঠিন, যার ফলে এর দাম বেশি হয়
তাপমাত্রা ক্ষেত্র নিয়ন্ত্রণ কঠিন: Si স্ফটিক রড বৃদ্ধির জন্য মাত্র 1500℃ প্রয়োজন, যখন SiC স্ফটিক রড 2000℃ এর উপরে উচ্চ তাপমাত্রায় বৃদ্ধি করতে হয়, এবং 250 টিরও বেশি SiC আইসোমার রয়েছে, তবে পাওয়ার ডিভাইস উৎপাদনের জন্য প্রধান 4H-SiC একক স্ফটিক কাঠামো, যদি সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ না হয়, তবে অন্যান্য স্ফটিক কাঠামো পাবে। এছাড়াও, ক্রুসিবলের তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট SiC পরমানন্দ স্থানান্তরের হার এবং স্ফটিক ইন্টারফেসে গ্যাসীয় পরমাণুর বিন্যাস এবং বৃদ্ধি মোড নির্ধারণ করে, যা স্ফটিক বৃদ্ধির হার এবং স্ফটিকের গুণমানকে প্রভাবিত করে, তাই একটি পদ্ধতিগত তাপমাত্রা ক্ষেত্র নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি গঠন করা প্রয়োজন। Si উপকরণের সাথে তুলনা করে, SiC উৎপাদনের পার্থক্য উচ্চ তাপমাত্রার প্রক্রিয়া যেমন উচ্চ তাপমাত্রা আয়ন ইমপ্লান্টেশন, উচ্চ তাপমাত্রার জারণ, উচ্চ তাপমাত্রা সক্রিয়করণ এবং এই উচ্চ তাপমাত্রা প্রক্রিয়াগুলির জন্য প্রয়োজনীয় হার্ড মাস্ক প্রক্রিয়াতেও রয়েছে।
ধীর স্ফটিক বৃদ্ধি: Si স্ফটিক রডের বৃদ্ধির হার 30 ~ 150 মিমি/ঘন্টা পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং 1-3 মিটার সিলিকন স্ফটিক রড উৎপাদনে মাত্র 1 দিন সময় লাগে; উদাহরণস্বরূপ PVT পদ্ধতিতে SiC স্ফটিক রডের বৃদ্ধির হার প্রায় 0.2-0.4 মিমি/ঘন্টা, 3-6 সেন্টিমিটারের কম বৃদ্ধি পেতে 7 দিন সময় লাগে, বৃদ্ধির হার সিলিকন উপাদানের 1% এরও কম, উৎপাদন ক্ষমতা অত্যন্ত সীমিত।
উচ্চ পণ্যের পরামিতি এবং কম ফলন: SiC সাবস্ট্রেটের মূল পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে মাইক্রোটিউবুল ঘনত্ব, স্থানচ্যুতি ঘনত্ব, প্রতিরোধ ক্ষমতা, ওয়ারপেজ, পৃষ্ঠের রুক্ষতা ইত্যাদি। প্যারামিটার সূচকগুলি নিয়ন্ত্রণ করার সময় একটি বদ্ধ উচ্চ-তাপমাত্রার চেম্বারে পরমাণুগুলিকে সাজানো এবং সম্পূর্ণ স্ফটিক বৃদ্ধি করা একটি জটিল সিস্টেম ইঞ্জিনিয়ারিং।
উপাদানটির কঠোরতা উচ্চ, ভঙ্গুরতা উচ্চ, দীর্ঘ কাটার সময় এবং উচ্চ ক্ষয়ক্ষতি রয়েছে: 9.25 এর SiC Mohs কঠোরতা হীরার পরেই দ্বিতীয়, যা কাটা, নাকাল এবং পালিশ করার অসুবিধা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে এবং 3 সেমি পুরু ইঙ্গটের 35-40টি টুকরো কাটতে প্রায় 120 ঘন্টা সময় লাগে। এছাড়াও, SiC এর ভঙ্গুরতার কারণে, ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণের পরিধান বেশি হবে এবং আউটপুট অনুপাত মাত্র 60%।
উন্নয়নের প্রবণতা: আকার বৃদ্ধি + দাম হ্রাস
বিশ্বব্যাপী SiC বাজারের ৬ ইঞ্চি ভলিউম উৎপাদন লাইন পরিপক্ক হচ্ছে, এবং নেতৃস্থানীয় কোম্পানিগুলি ৮ ইঞ্চি বাজারে প্রবেশ করেছে। দেশীয় উন্নয়ন প্রকল্পগুলি মূলত ৬ ইঞ্চি। বর্তমানে, যদিও বেশিরভাগ দেশীয় কোম্পানি এখনও ৪ ইঞ্চি উৎপাদন লাইনের উপর ভিত্তি করে কাজ করে, কিন্তু শিল্পটি ধীরে ধীরে ৬ ইঞ্চিতে প্রসারিত হচ্ছে, ৬ ইঞ্চি সহায়ক সরঞ্জাম প্রযুক্তির পরিপক্কতার সাথে, দেশীয় SiC সাবস্ট্রেট প্রযুক্তিও ধীরে ধীরে বৃহৎ আকারের উৎপাদন লাইনের অর্থনীতির উন্নতি করছে এবং বর্তমান দেশীয় ৬ ইঞ্চি ভর উৎপাদন সময়ের ব্যবধান ৭ বছরে সংকুচিত হয়েছে। বৃহত্তর ওয়েফার আকার একক চিপের সংখ্যা বৃদ্ধি করতে পারে, ফলন হার উন্নত করতে পারে এবং প্রান্ত চিপের অনুপাত হ্রাস করতে পারে এবং গবেষণা ও উন্নয়ন এবং ফলন ক্ষতির খরচ প্রায় ৭% বজায় রাখা হবে, যার ফলে ওয়েফারের ব্যবহার উন্নত হবে।
ডিভাইস ডিজাইনে এখনও অনেক অসুবিধা রয়েছে।
SiC ডায়োডের বাণিজ্যিকীকরণ ধীরে ধীরে উন্নত হচ্ছে, বর্তমানে, বেশ কয়েকটি দেশীয় নির্মাতারা SiC SBD পণ্য ডিজাইন করেছেন, মাঝারি এবং উচ্চ ভোল্টেজের SiC SBD পণ্যগুলির স্থিতিশীলতা ভালো, যানবাহন OBC-তে, স্থিতিশীল বর্তমান ঘনত্ব অর্জনের জন্য SiC SBD+SI IGBT ব্যবহার করা হয়। বর্তমানে, চীনে SiC SBD পণ্যগুলির পেটেন্ট নকশায় কোনও বাধা নেই এবং বিদেশী দেশগুলির সাথে ব্যবধান কম।
SiC MOS-এর এখনও অনেক অসুবিধা রয়েছে, SiC MOS এবং বিদেশী নির্মাতাদের মধ্যে এখনও একটি ব্যবধান রয়েছে এবং প্রাসঙ্গিক উৎপাদন প্ল্যাটফর্ম এখনও নির্মাণাধীন। বর্তমানে, ST, Infineon, Rohm এবং অন্যান্য 600-1700V SiC MOS ব্যাপক উৎপাদন অর্জন করেছে এবং অনেক উৎপাদন শিল্পের সাথে স্বাক্ষর করেছে এবং পাঠানো হয়েছে, যখন বর্তমান দেশীয় SiC MOS নকশা মূলত সম্পন্ন হয়েছে, বেশ কয়েকটি নকশা নির্মাতারা ওয়েফার প্রবাহ পর্যায়ে ফ্যাবগুলির সাথে কাজ করছে, এবং পরে গ্রাহক যাচাইকরণের জন্য এখনও কিছু সময় প্রয়োজন, তাই বৃহৎ আকারের বাণিজ্যিকীকরণ থেকে এখনও অনেক সময় বাকি।
বর্তমানে, প্ল্যানার কাঠামো মূলধারার পছন্দ, এবং ভবিষ্যতে উচ্চ-চাপ ক্ষেত্রে ট্রেঞ্চ টাইপ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হবে। প্ল্যানার কাঠামো SiC MOS নির্মাতাদের সংখ্যা অনেক, প্ল্যানার কাঠামো খাঁজের তুলনায় স্থানীয় ভাঙ্গন সমস্যা তৈরি করা সহজ নয়, যা কাজের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে। 1200V এর নিচে বাজারে অ্যাপ্লিকেশন মূল্যের বিস্তৃত পরিসর রয়েছে এবং প্ল্যানার কাঠামো উৎপাদনের ক্ষেত্রে তুলনামূলকভাবে সহজ, উৎপাদনযোগ্যতা এবং খরচ নিয়ন্ত্রণ দুটি দিক পূরণ করে। খাঁজ ডিভাইসের অত্যন্ত কম পরজীবী আবেশ, দ্রুত স্যুইচিং গতি, কম ক্ষতি এবং তুলনামূলকভাবে উচ্চ কর্মক্ষমতা এর সুবিধা রয়েছে।
২--SiC ওয়েফার সংবাদ
সিলিকন কার্বাইড বাজার উৎপাদন এবং বিক্রয় বৃদ্ধি, সরবরাহ এবং চাহিদার মধ্যে কাঠামোগত ভারসাম্যহীনতার দিকে মনোযোগ দিন
উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের বাজার চাহিদা দ্রুত বৃদ্ধির সাথে সাথে, সিলিকন-ভিত্তিক সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির ভৌত সীমা বাধা ধীরে ধীরে বিশিষ্ট হয়ে উঠেছে এবং সিলিকন কার্বাইড (SiC) দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর উপকরণগুলি ধীরে ধীরে শিল্পায়িত হয়েছে। উপাদান কর্মক্ষমতার দৃষ্টিকোণ থেকে, সিলিকন কার্বাইডের সিলিকন উপাদানের ব্যান্ড গ্যাপ প্রস্থের 3 গুণ, সমালোচনামূলক ব্রেকডাউন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শক্তির 10 গুণ, তাপ পরিবাহিতা 3 গুণ, তাই সিলিকন কার্বাইড পাওয়ার ডিভাইসগুলি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ চাপ, উচ্চ তাপমাত্রা এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত, পাওয়ার ইলেকট্রনিক সিস্টেমের দক্ষতা এবং শক্তি ঘনত্ব উন্নত করতে সহায়তা করে।
বর্তমানে, SiC ডায়োড এবং SiC MOSFET ধীরে ধীরে বাজারে চলে এসেছে, এবং আরও পরিপক্ক পণ্য রয়েছে, যার মধ্যে কিছু ক্ষেত্রে সিলিকন-ভিত্তিক ডায়োডের পরিবর্তে SiC ডায়োড ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ তাদের বিপরীত পুনরুদ্ধার চার্জের সুবিধা নেই; SiC MOSFET ধীরে ধীরে স্বয়ংচালিত, শক্তি সঞ্চয়, চার্জিং পাইল, ফটোভোলটাইক এবং অন্যান্য ক্ষেত্রেও ব্যবহৃত হচ্ছে; স্বয়ংচালিত অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে, মডুলারাইজেশনের প্রবণতা ক্রমশ বিশিষ্ট হয়ে উঠছে, SiC-এর উচ্চতর কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য উন্নত প্যাকেজিং প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করতে হবে, প্রযুক্তিগতভাবে তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক শেল সিলিং মূলধারার, ভবিষ্যতে বা প্লাস্টিক সিলিং উন্নয়নের জন্য, এর কাস্টমাইজড উন্নয়ন বৈশিষ্ট্যগুলি SiC মডিউলগুলির জন্য আরও উপযুক্ত।
সিলিকন কার্বাইডের দাম হ্রাসের গতি বা কল্পনার বাইরে
সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসের প্রয়োগ মূলত উচ্চ খরচের কারণে সীমাবদ্ধ, একই স্তরের অধীনে SiC MOSFET-এর দাম Si ভিত্তিক IGBT-এর তুলনায় 4 গুণ বেশি, কারণ সিলিকন কার্বাইডের প্রক্রিয়া জটিল, যেখানে একক স্ফটিক এবং এপিট্যাক্সিয়ালের বৃদ্ধি কেবল পরিবেশের উপর কঠোর নয়, বৃদ্ধির হারও ধীর, এবং সাবস্ট্রেটে একক স্ফটিক প্রক্রিয়াকরণকে কাটা এবং পলিশিং প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হবে। নিজস্ব উপাদান বৈশিষ্ট্য এবং অপরিণত প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে, গার্হস্থ্য সাবস্ট্রেটের ফলন 50% এর কম, এবং বিভিন্ন কারণ উচ্চ সাবস্ট্রেট এবং এপিট্যাক্সিয়াল দামের দিকে পরিচালিত করে।
তবে, সিলিকন কার্বাইড ডিভাইস এবং সিলিকন-ভিত্তিক ডিভাইসের খরচের গঠন সম্পূর্ণ বিপরীত, সামনের চ্যানেলের সাবস্ট্রেট এবং এপিট্যাক্সিয়াল খরচ যথাক্রমে সমগ্র ডিভাইসের 47% এবং 23%, মোট প্রায় 70%, পিছনের চ্যানেলের ডিভাইস ডিজাইন, উৎপাদন এবং সিলিং লিঙ্কগুলি মাত্র 30%, সিলিকন-ভিত্তিক ডিভাইসগুলির উৎপাদন খরচ মূলত পিছনের চ্যানেলের ওয়েফার তৈরিতে কেন্দ্রীভূত, এবং সাবস্ট্রেট খরচ মাত্র 7%। সিলিকন কার্বাইড শিল্প চেইনের মূল্য উল্টে যাওয়ার ঘটনার অর্থ হল আপস্ট্রিম সাবস্ট্রেট এপিট্যাক্সি নির্মাতাদের কথা বলার মূল অধিকার রয়েছে, যা দেশী এবং বিদেশী উদ্যোগের বিন্যাসের মূল চাবিকাঠি।
বাজারের গতিশীল দৃষ্টিকোণ থেকে, সিলিকন কার্বাইডের খরচ কমানো, সিলিকন কার্বাইডের দীর্ঘ স্ফটিক এবং স্লাইসিং প্রক্রিয়া উন্নত করার পাশাপাশি, ওয়েফারের আকার প্রসারিত করা, যা অতীতে সেমিকন্ডাক্টর বিকাশের পরিপক্ক পথও ছিল। উলফস্পিডের তথ্য দেখায় যে সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট 6 ইঞ্চি থেকে 8 ইঞ্চিতে আপগ্রেড করা হলে, যোগ্য চিপ উৎপাদন 80%-90% বৃদ্ধি পেতে পারে এবং ফলন উন্নত করতে সাহায্য করতে পারে। সম্মিলিত ইউনিট খরচ 50% কমাতে পারে।
২০২৩ সালকে "৮-ইঞ্চি SiC প্রথম বছর" বলা হয়, এই বছর, দেশী এবং বিদেশী সিলিকন কার্বাইড নির্মাতারা ৮-ইঞ্চি সিলিকন কার্বাইডের বিন্যাসকে ত্বরান্বিত করছে, যেমন সিলিকন কার্বাইড উৎপাদন সম্প্রসারণের জন্য ১৪.৫৫ বিলিয়ন মার্কিন ডলারের উলফস্পিড পাগলাটে বিনিয়োগ, যার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হল ৮-ইঞ্চি SiC সাবস্ট্রেট উৎপাদন কেন্দ্র নির্মাণ, ভবিষ্যতে বেশ কয়েকটি কোম্পানিকে ২০০ মিমি SiC বেয়ার মেটালের সরবরাহ নিশ্চিত করার জন্য; দেশীয় Tianyue Advanced এবং Tianke Heda ভবিষ্যতে ৮-ইঞ্চি সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট সরবরাহের জন্য Infineon এর সাথে দীর্ঘমেয়াদী চুক্তি স্বাক্ষর করেছে।
এই বছর থেকে শুরু করে, সিলিকন কার্বাইড 6 ইঞ্চি থেকে 8 ইঞ্চিতে ত্বরান্বিত হবে, Wolfspeed আশা করে যে 2024 সালের মধ্যে, 2022 সালে 6 ইঞ্চি সাবস্ট্রেটের ইউনিট চিপের দামের তুলনায় 8 ইঞ্চি সাবস্ট্রেটের ইউনিট চিপের দাম 60% এরও বেশি হ্রাস পাবে এবং খরচ হ্রাস অ্যাপ্লিকেশন বাজারকে আরও উন্মুক্ত করবে, জি বন্ড কনসাল্টিং গবেষণা তথ্য উল্লেখ করেছে। 8-ইঞ্চি পণ্যের বর্তমান বাজার অংশ 2% এরও কম, এবং 2026 সালের মধ্যে বাজার অংশ প্রায় 15% বৃদ্ধি পাবে বলে আশা করা হচ্ছে।
প্রকৃতপক্ষে, সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটের দাম হ্রাসের হার অনেকের কল্পনাকেও ছাড়িয়ে যেতে পারে। 6 ইঞ্চি সাবস্ট্রেটের বর্তমান বাজার অফার 4000-5000 ইউয়ান/পিস, বছরের শুরুর তুলনায় অনেক কমে গেছে, পরের বছর 4000 ইউয়ানের নিচে নেমে যাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। এটি লক্ষণীয় যে কিছু নির্মাতারা প্রথম বাজার পেতে বিক্রয় মূল্য নীচের খরচ লাইনে কমিয়েছে। মূল্য যুদ্ধের মডেলটি খুলেছে, প্রধানত সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট সরবরাহে কেন্দ্রীভূত। কম-ভোল্টেজ ক্ষেত্রে তুলনামূলকভাবে পর্যাপ্ত সরবরাহ রয়েছে, দেশী এবং বিদেশী নির্মাতারা আগ্রাসীভাবে উৎপাদন ক্ষমতা প্রসারিত করছে, অথবা সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটকে কল্পনার চেয়ে আগে সরবরাহের পর্যায়ে যেতে দিচ্ছে।
পোস্টের সময়: জানুয়ারী-১৯-২০২৪