Kao nova vrsta poluprovodničkog materijala, SiC je postao najvažniji poluprovodnički materijal za proizvodnju optoelektronskih uređaja kratkih talasnih dužina, uređaja za visoke temperature, uređaja otpornih na zračenje i elektronskih uređaja velike snage/velike snage zbog svojih odličnih fizičkih, hemijskih i električnih svojstava. Posebno kada se primjenjuje u ekstremnim i teškim uslovima, karakteristike SiC uređaja daleko nadmašuju karakteristike Si uređaja i GaAs uređaja. Stoga su SiC uređaji i razne vrste senzora postepeno postali jedni od ključnih uređaja, igrajući sve važniju ulogu.
SiC uređaji i kola su se brzo razvijali od 1980-ih, posebno od 1989. godine kada je prva SiC podloga izašla na tržište. U nekim oblastima, kao što su svjetleće diode, visokofrekventni uređaji velike snage i visokog napona, SiC uređaji su se široko komercijalno koristili. Razvoj je brz. Nakon skoro 10 godina razvoja, proces SiC uređaja je omogućio proizvodnju komercijalnih uređaja. Brojne kompanije koje predstavlja Cree počele su nuditi komercijalne proizvode SiC uređaja. Domaći istraživački instituti i univerziteti su također postigli zadovoljavajuća dostignuća u razvoju SiC materijala i tehnologiji proizvodnje uređaja. Iako SiC materijal ima vrlo superiorna fizička i hemijska svojstva, a tehnologija SiC uređaja je također zrela, performanse SiC uređaja i kola nisu superiorne. Pored toga, SiC materijal i proces uređaja treba stalno poboljšavati. Treba uložiti više napora u to kako iskoristiti prednosti SiC materijala optimizacijom strukture S5C uređaja ili predlaganjem nove strukture uređaja.
Trenutno se istraživanje SiC uređaja uglavnom fokusira na diskretne uređaje. Za svaku vrstu strukture uređaja, početno istraživanje se svodi na jednostavno presađivanje odgovarajuće Si ili GaAs strukture uređaja na SiC bez optimizacije strukture uređaja. Budući da je intrinzični oksidni sloj SiC-a isti kao i Si, odnosno SiO2, to znači da se većina Si uređaja, posebno m-pa uređaji, mogu proizvesti na SiC-u. Iako je to samo jednostavna transplantacija, neki od dobivenih uređaja postigli su zadovoljavajuće rezultate, a neki od uređaja su već ušli na fabričko tržište.
SiC optoelektronski uređaji, posebno plave svjetleće diode (BLU-ray LED), pojavili su se na tržištu početkom 1990-ih i prvi su masovno proizvedeni SiC uređaji. Visokonaponske SiC Schottky diode, SiC RF energetski tranzistori, SiC MOSFET-ovi i mesFET-ovi također su komercijalno dostupni. Naravno, performanse svih ovih SiC proizvoda daleko su od superkarakteristika SiC materijala, a jače funkcije i performanse SiC uređaja još uvijek treba istražiti i razviti. Takve jednostavne transplantacije često ne mogu u potpunosti iskoristiti prednosti SiC materijala. Čak i u području nekih prednosti SiC uređaja, neki od SiC uređaja koji su prvobitno proizvedeni ne mogu se mjeriti s performansama odgovarajućih Si ili CaAs uređaja.
Kako bismo bolje transformirali prednosti karakteristika SiC materijala u prednosti SiC uređaja, trenutno proučavamo kako optimizirati proces proizvodnje uređaja i strukturu uređaja ili razviti nove strukture i nove procese za poboljšanje funkcije i performansi SiC uređaja.
Vrijeme objave: 23. avg. 2022.