Като нов вид полупроводников материал, SiC се е превърнал в най-важния полупроводников материал за производството на късовълнови оптоелектронни устройства, устройства за висока температура, устройства за радиационна устойчивост и електронни устройства с висока/висока мощност, благодарение на отличните си физични, химични и електрически свойства. Особено когато се прилага в екстремни и тежки условия, характеристиките на SiC устройствата далеч надвишават тези на Si устройствата и GaAs устройствата. Следователно, SiC устройствата и различните видове сензори постепенно се превръщат в едни от ключовите устройства, играейки все по-важна роля.
SiC устройствата и схемите се развиват бързо от 80-те години на миналия век, особено от 1989 г., когато на пазара се появява първата SiC подложка. В някои области, като например светодиоди, високочестотни устройства с висока мощност и високо напрежение, SiC устройствата са широко използвани в търговската мрежа. Развитието е бързо. След близо 10 години развитие, процесът на SiC устройства е в състояние да произвежда търговски устройства. Редица компании, представлявани от Cree, започнаха да предлагат търговски продукти на SiC устройства. Местни изследователски институти и университети също постигнаха задоволителни постижения в разработването на SiC материали и технологията за производство на устройства. Въпреки че SiC материалът има много превъзходни физични и химични свойства и технологията на SiC устройствата е също така зряла, производителността на SiC устройствата и схемите не е по-добра. В допълнение към SiC материалите и процесите на производство на устройства е необходимо постоянно да се подобряват. Трябва да се положат повече усилия за това как да се възползваме от SiC материалите чрез оптимизиране на структурата на S5C устройството или предлагане на нова структура на устройството.
В момента изследванията на SiC устройства се фокусират главно върху дискретни устройства. За всеки тип структура на устройството, първоначалното изследване е просто да се трансплантира съответната Si или GaAs структура на устройството към SiC, без да се оптимизира структурата на устройството. Тъй като вътрешният оксиден слой на SiC е същият като Si, който е SiO2, това означава, че повечето Si устройства, особено m-pa устройства, могат да бъдат произведени върху SiC. Въпреки че това е само проста трансплантация, някои от получените устройства са постигнали задоволителни резултати, а някои от устройствата вече са навлезли на фабричния пазар.
SiC оптоелектронните устройства, особено синьо-светлоизлъчващите диоди (BLU-ray светодиоди), навлязоха на пазара в началото на 90-те години на миналия век и са първите масово произвеждани SiC устройства. Високоволтови SiC Шотки диоди, SiC RF мощностни транзистори, SiC MOSFET и mesFET също са търговски достъпни. Разбира се, производителността на всички тези SiC продукти далеч не е толкова висока, колкото супер характеристиките на SiC материалите, а по-силната функция и производителност на SiC устройствата все още се нуждаят от изследвания и разработки. Такива прости адаптации често не могат да се възползват напълно от предимствата на SiC материалите. Дори в областта на някои предимства на SiC устройствата, някои от първоначално произведените SiC устройства не могат да се сравнят с производителността на съответните Si или CaAs устройства.
За да трансформираме по-добре предимствата на характеристиките на SiC материала в предимствата на SiC устройствата, в момента проучваме как да оптимизираме производствения процес на устройствата и структурата им или да разработим нови структури и нови процеси за подобряване на функцията и производителността на SiC устройствата.
Време на публикуване: 23 август 2022 г.