Jako nový typ polovodičového materiálu se SiC stal nejdůležitějším polovodičovým materiálem pro výrobu krátkovlnných optoelektronických součástek, součástek pro vysoké teploty, součástek odolných proti záření a vysoce výkonných elektronických součástek díky svým vynikajícím fyzikálním, chemickým a elektrickým vlastnostem. Zejména při použití v extrémních a náročných podmínkách vlastnosti součástek SiC daleko převyšují vlastnosti součástek Si a součástek GaAs. Proto se součástky SiC a různé druhy senzorů postupně stávají jedním z klíčových zařízení a hrají stále důležitější roli.
Zařízení a obvody z SiC se od 80. let 20. století rychle rozvíjejí, zejména od roku 1989, kdy se na trh dostal první substrátový wafer SiC. V některých oblastech, jako jsou světelné diody, vysokofrekvenční, vysoce výkonná a vysokonapěťová zařízení, se zařízení SiC široce komerčně používají. Vývoj je rychlý. Po téměř 10 letech vývoje byl proces výroby zařízení SiC schopen vyrábět komerční zařízení. Řada společností zastoupených společností Cree začala nabízet komerční produkty zařízení SiC. Domácí výzkumné ústavy a univerzity také dosáhly uspokojivých úspěchů v oblasti rozvoje materiálů SiC a technologie výroby zařízení. Přestože má materiál SiC velmi vynikající fyzikální a chemické vlastnosti a technologie zařízení SiC je také vyspělá, výkon zařízení a obvodů SiC není nadprůměrný. Kromě toho je třeba neustále zlepšovat materiál SiC a proces výroby zařízení. Je třeba vynaložit větší úsilí na to, jak využít výhody materiálů SiC optimalizací struktury zařízení S5C nebo návrhem nových struktur zařízení.
V současné době se výzkum součástek SiC zaměřuje především na diskrétní součástky. Pro každý typ struktury součástky je počáteční výzkum jednoduše zaměřen na transplantaci odpovídající struktury Si nebo GaAs součástky na SiC bez optimalizace struktury součástky. Vzhledem k tomu, že vnitřní oxidová vrstva SiC je stejná jako Si, což je SiO2, znamená to, že většinu Si součástek, zejména m-PA součástek, lze vyrobit na SiC. Přestože se jedná pouze o jednoduchou transplantaci, některé ze získaných součástek dosáhly uspokojivých výsledků a některé ze součástek se již dostaly na trh.
Optoelektronické součástky SiC, zejména diody emitující modré světlo (BLU-ray LED), vstoupily na trh na začátku 90. let a jsou prvními sériově vyráběnými součástkami SiC. Komerčně dostupné jsou také vysokonapěťové Schottkyho diody SiC, výkonové tranzistory SiC VF, MOSFETy SiC a mesFETy SiC. Výkon všech těchto produktů SiC samozřejmě zdaleka nepřekonává super vlastnosti materiálů SiC a lepší funkce a výkon součástek SiC je stále třeba prozkoumat a vyvinout. Takové jednoduché implantáty často nemohou plně využít výhod materiálů SiC. Ani v oblasti některých výhod součástek SiC se některé původně vyrobené součástky SiC nemohou vyrovnat výkonu odpovídajících součástek Si nebo CaAs.
Abychom lépe transformovali výhody materiálových vlastností SiC do výhod SiC součástek, v současné době studujeme, jak optimalizovat výrobní proces a strukturu součástek nebo vyvíjet nové struktury a nové procesy pro zlepšení funkce a výkonu SiC součástek.
Čas zveřejnění: 23. srpna 2022