Com a nou tipus de material semiconductor, el SiC s'ha convertit en el material semiconductor més important per a la fabricació de dispositius optoelectrònics de longitud d'ona curta, dispositius d'alta temperatura, dispositius de resistència a la radiació i dispositius electrònics d'alta potència/alta potència a causa de les seves excel·lents propietats físiques i químiques i propietats elèctriques. Especialment quan s'apliquen en condicions extremes i dures, les característiques dels dispositius de SiC superen amb escreix les dels dispositius de Si i els dispositius de GaAs. Per tant, els dispositius de SiC i diversos tipus de sensors s'han convertit gradualment en un dels dispositius clau, jugant un paper cada cop més important.
Els dispositius i circuits de SiC s'han desenvolupat ràpidament des de la dècada de 1980, especialment des del 1989, quan va entrar al mercat la primera oblia de substrat de SiC. En alguns camps, com ara els díodes emissors de llum, els dispositius d'alta freqüència, alta potència i alt voltatge, els dispositius de SiC s'han utilitzat àmpliament comercialment. El desenvolupament és ràpid. Després de gairebé 10 anys de desenvolupament, el procés de dispositius SiC ha pogut fabricar dispositius comercials. Diverses empreses representades per Cree han començat a oferir productes comercials de dispositius SiC. Els instituts de recerca i les universitats nacionals també han aconseguit èxits gratificants en el creixement del material SiC i la tecnologia de fabricació de dispositius. Tot i que el material SiC té propietats físiques i químiques molt superiors, i la tecnologia de dispositius SiC també és madura, el rendiment dels dispositius i circuits SiC no és superior. A més, cal millorar constantment el material i el procés del dispositiu SiC. Cal fer més esforços per aprofitar els materials SiC optimitzant l'estructura del dispositiu S5C o proposant noves estructures de dispositiu.
Actualment, la recerca en dispositius de SiC se centra principalment en dispositius discrets. Per a cada tipus d'estructura de dispositiu, la recerca inicial consisteix a simplement trasplantar l'estructura de dispositiu de Si o GaAs corresponent a SiC sense optimitzar l'estructura del dispositiu. Com que la capa d'òxid intrínseca de SiC és la mateixa que la de Si, que és SiO2, això significa que la majoria de dispositius de Si, especialment els dispositius m-pa, es poden fabricar en SiC. Tot i que només és un trasplantament simple, alguns dels dispositius obtinguts han aconseguit resultats satisfactoris i alguns dels dispositius ja han entrat al mercat de fàbrica.
Els dispositius optoelectrònics de SiC, especialment els díodes emissors de llum blava (BLU-ray LED), van entrar al mercat a principis dels anys noranta i van ser els primers dispositius de SiC produïts en massa. També hi ha disponibles comercialment díodes Schottky de SiC d'alta tensió, transistors de potència RF de SiC, MOSFETs de SiC i mesFETs. Per descomptat, el rendiment de tots aquests productes de SiC està lluny de complir les súper característiques dels materials de SiC, i encara cal investigar i desenvolupar la funció i el rendiment més forts dels dispositius de SiC. Aquests trasplantaments simples sovint no poden aprofitar completament els avantatges dels materials de SiC. Fins i tot en l'àrea d'alguns avantatges dels dispositius de SiC. Alguns dels dispositius de SiC fabricats inicialment no poden igualar el rendiment dels dispositius de Si o CaAs corresponents.
Per tal de transformar millor els avantatges de les característiques del material SiC en els avantatges dels dispositius SiC, actualment estem estudiant com optimitzar el procés de fabricació del dispositiu i l'estructura del dispositiu o desenvolupar noves estructures i nous processos per millorar la funció i el rendiment dels dispositius SiC.
Data de publicació: 23 d'agost de 2022