As 'n nuwe tipe halfgeleiermateriaal het SiC die belangrikste halfgeleiermateriaal geword vir die vervaardiging van kortgolflengte opto-elektroniese toestelle, hoëtemperatuurtoestelle, stralingsweerstandtoestelle en hoëkrag/hoëkrag elektroniese toestelle as gevolg van sy uitstekende fisiese en chemiese eienskappe en elektriese eienskappe. Veral wanneer dit onder uiterste en strawwe toestande toegepas word, oortref die eienskappe van SiC-toestelle dié van Si-toestelle en GaAs-toestelle verreweg. Daarom het SiC-toestelle en verskillende soorte sensors geleidelik een van die sleuteltoestelle geword en 'n al hoe belangriker rol gespeel.
SiC-toestelle en -stroombane het vinnig ontwikkel sedert die 1980's, veral sedert 1989 toe die eerste SiC-substraatwafer die mark betree het. In sommige velde, soos lig-emitterende diodes, hoëfrekwensie-hoëkrag- en hoëspanningstoestelle, word SiC-toestelle wyd kommersieel gebruik. Die ontwikkeling is vinnig. Na byna 10 jaar se ontwikkeling kon die SiC-toestelproses kommersiële toestelle vervaardig. 'n Aantal maatskappye wat deur Cree verteenwoordig word, het begin om kommersiële produkte van SiC-toestelle aan te bied. Binnelandse navorsingsinstitute en universiteite het ook bevredigende prestasies behaal in SiC-materiaalgroei en toestelvervaardigingstegnologie. Alhoewel die SiC-materiaal baie beter fisiese en chemiese eienskappe het, en die SiC-toesteltegnologie ook volwasse is, is die werkverrigting van SiC-toestelle en -stroombane nie beter nie. Benewens die SiC-materiaal en toestelprosesse moet voortdurend verbeter word. Meer pogings moet aangewend word om voordeel te trek uit SiC-materiale deur die S5C-toestelstruktuur te optimaliseer of nuwe toestelstruktuur voor te stel.
Tans fokus die navorsing van SiC-toestelle hoofsaaklik op diskrete toestelle. Vir elke tipe toestelstruktuur is die aanvanklike navorsing om eenvoudig die ooreenstemmende Si- of GaAs-toestelstruktuur na SiC oor te plant sonder om die toestelstruktuur te optimaliseer. Aangesien die intrinsieke oksiedlaag van SiC dieselfde is as Si, wat SiO2 is, beteken dit dat die meeste Si-toestelle, veral m-pa-toestelle, op SiC vervaardig kan word. Alhoewel dit slegs 'n eenvoudige oorplanting is, het sommige van die toestelle wat verkry is, bevredigende resultate behaal, en sommige van die toestelle het reeds die fabrieksmark betree.
SiC opto-elektroniese toestelle, veral bloulig-emitterende diodes (BLU-straal LED's), het die mark in die vroeë 1990's betree en is die eerste massa-vervaardigde SiC-toestelle. Hoëspanning SiC Schottky-diodes, SiC RF-kragtransistors, SiC MOSFET's en mesFET's is ook kommersieel beskikbaar. Natuurlik is die werkverrigting van al hierdie SiC-produkte ver daarvan om die superkenmerke van SiC-materiale te speel, en die sterker funksie en werkverrigting van SiC-toestelle moet nog nagevors en ontwikkel word. Sulke eenvoudige oorplantings kan dikwels nie die voordele van SiC-materiale ten volle benut nie. Selfs op die gebied van sommige voordele van SiC-toestelle, kan sommige van die SiC-toestelle wat aanvanklik vervaardig is, nie die werkverrigting van die ooreenstemmende Si- of CaAs-toestelle ewenaar nie.
Om die voordele van SiC-materiaaleienskappe beter te omskep in die voordele van SiC-toestelle, bestudeer ons tans hoe om die toestelvervaardigingsproses en toestelstruktuur te optimaliseer of nuwe strukture en nuwe prosesse te ontwikkel om die funksie en werkverrigting van SiC-toestelle te verbeter.
Plasingstyd: 23 Augustus 2022