Som en ny type halvledermateriale er SiC blevet det vigtigste halvledermateriale til fremstilling af kortbølgede optoelektroniske enheder, højtemperaturenheder, strålingsmodstandsenheder og højtydende/højtydende elektroniske enheder på grund af dets fremragende fysiske og kemiske egenskaber og elektriske egenskaber. Især når det anvendes under ekstreme og barske forhold, overgår SiC-enheders egenskaber langt Si-enheders og GaAs-enheders. Derfor er SiC-enheder og forskellige typer sensorer gradvist blevet en af nøgleenhederne og spiller en stadig vigtigere rolle.
SiC-enheder og -kredsløb har udviklet sig hurtigt siden 1980'erne, især siden 1989, hvor den første SiC-substratwafer kom på markedet. Inden for nogle områder, såsom lysdioder, højfrekvente højeffekt- og højspændingsenheder, er SiC-enheder blevet bredt anvendt kommercielt. Udviklingen er hurtig. Efter næsten 10 års udvikling har SiC-enhedsprocessen været i stand til at fremstille kommercielle enheder. En række virksomheder repræsenteret af Cree er begyndt at tilbyde kommercielle produkter af SiC-enheder. Indenlandske forskningsinstitutter og universiteter har også opnået tilfredsstillende resultater inden for SiC-materialevækst og enhedsfremstillingsteknologi. Selvom SiC-materialet har meget overlegne fysiske og kemiske egenskaber, og SiC-enhedsteknologien også er moden, er ydeevnen af SiC-enheder og -kredsløb ikke overlegen. Derudover skal SiC-materialet og enhedsprocesserne konstant forbedres. Der bør gøres en større indsats for at udnytte SiC-materialerne bedre ved at optimere S5C-enhedsstrukturen eller foreslå nye enhedsstrukturer.
I øjeblikket fokuserer forskningen i SiC-komponenter primært på diskrete komponenter. For hver type komponentstruktur er den indledende forskning simpelthen at transplantere den tilsvarende Si- eller GaAs-komponentstruktur til SiC uden at optimere komponentstrukturen. Da det iboende oxidlag i SiC er det samme som Si, hvilket er SiO2, betyder det, at de fleste Si-komponenter, især m-pa-komponenter, kan fremstilles på SiC. Selvom det kun er en simpel transplantation, har nogle af de opnåede komponenter opnået tilfredsstillende resultater, og nogle af komponenterne er allerede kommet ind på fabriksmarkedet.
SiC optoelektroniske enheder, især blå lysdioder (BLU-ray LED'er), kom på markedet i begyndelsen af 1990'erne og er de første masseproducerede SiC-enheder. Højspændings SiC Schottky-dioder, SiC RF-effekttransistorer, SiC MOSFET'er og mesFET'er er også kommercielt tilgængelige. Ydeevnen af alle disse SiC-produkter er naturligvis langt fra at leve op til SiC-materialernes superkarakteristika, og den stærkere funktion og ydeevne af SiC-enheder skal stadig undersøges og udvikles. Sådanne simple transplantationer kan ofte ikke fuldt ud udnytte fordelene ved SiC-materialerne. Selv når det gælder visse fordele ved SiC-enheder, kan nogle af de oprindeligt fremstillede SiC-enheder ikke matche ydeevnen af de tilsvarende Si- eller CaAs-enheder.
For bedre at kunne omdanne fordelene ved SiC-materialeegenskaber til fordelene ved SiC-komponenter, undersøger vi i øjeblikket, hvordan man kan optimere komponentfremstillingsprocessen og komponentstrukturen eller udvikle nye strukturer og nye processer for at forbedre SiC-komponenters funktion og ydeevne.
Opslagstidspunkt: 23. august 2022