به عنوان یک نوع جدید از مواد نیمههادی، SiC به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی و الکتریکی عالی خود، به مهمترین ماده نیمههادی برای ساخت دستگاههای اپتوالکترونیکی با طول موج کوتاه، دستگاههای دمای بالا، دستگاههای مقاومت در برابر تابش و دستگاههای الکترونیکی با توان بالا/قدرت بالا تبدیل شده است. به ویژه هنگامی که در شرایط شدید و سخت استفاده میشود، ویژگیهای دستگاههای SiC بسیار فراتر از ویژگیهای دستگاههای Si و دستگاههای GaAs است. بنابراین، دستگاههای SiC و انواع مختلف حسگرها به تدریج به یکی از دستگاههای کلیدی تبدیل شدهاند و نقش مهمتری را ایفا میکنند.
دستگاهها و مدارهای SiC از دهه 1980 به سرعت توسعه یافتهاند، به خصوص از سال 1989 که اولین ویفر زیرلایه SiC وارد بازار شد. در برخی زمینهها، مانند دیودهای ساطع کننده نور، دستگاههای فرکانس بالا، توان بالا و ولتاژ بالا، دستگاههای SiC به طور گسترده به صورت تجاری مورد استفاده قرار گرفتهاند. این توسعه سریع است. پس از نزدیک به 10 سال توسعه، فرآیند دستگاه SiC توانسته است دستگاههای تجاری تولید کند. تعدادی از شرکتهایی که توسط Cree نمایندگی میشوند، شروع به ارائه محصولات تجاری دستگاههای SiC کردهاند. مؤسسات تحقیقاتی و دانشگاههای داخلی نیز به دستاوردهای رضایتبخشی در رشد مواد SiC و فناوری ساخت دستگاه دست یافتهاند. اگرچه ماده SiC دارای خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار برتر است و فناوری دستگاه SiC نیز بالغ است، اما عملکرد دستگاهها و مدارهای SiC برتر نیست. علاوه بر این، ماده SiC و فرآیند دستگاه باید به طور مداوم بهبود یابد. باید تلاشهای بیشتری در مورد چگونگی بهرهبرداری از مواد SiC با بهینهسازی ساختار دستگاه S5C یا پیشنهاد ساختار دستگاه جدید انجام شود.
در حال حاضر، تحقیقات در مورد قطعات SiC عمدتاً بر روی قطعات مجزا متمرکز است. برای هر نوع ساختار قطعه، تحقیقات اولیه بر روی پیوند ساده ساختار قطعه Si یا GaAs مربوطه به SiC بدون بهینهسازی ساختار قطعه است. از آنجایی که لایه اکسید ذاتی SiC همان Si است که SiO2 است، به این معنی است که اکثر قطعات Si، به ویژه قطعات m-pa، میتوانند روی SiC ساخته شوند. اگرچه این فقط یک پیوند ساده است، اما برخی از قطعات به دست آمده به نتایج رضایتبخشی دست یافتهاند و برخی از قطعات قبلاً وارد بازار کارخانه شدهاند.
دستگاههای اپتوالکترونیکی SiC، به ویژه دیودهای ساطع کننده نور آبی (LEDهای BLU-ray)، در اوایل دهه 1990 وارد بازار شدند و اولین دستگاههای SiC با تولید انبوه هستند. دیودهای شاتکی SiC ولتاژ بالا، ترانزیستورهای قدرت RF SiC، MOSFETهای SiC و mesFETها نیز به صورت تجاری در دسترس هستند. البته، عملکرد همه این محصولات SiC به هیچ وجه به پای ویژگیهای فوقالعاده مواد SiC نمیرسد و عملکرد و کارایی قویتر دستگاههای SiC هنوز نیاز به تحقیق و توسعه دارد. چنین پیوندهای سادهای اغلب نمیتوانند به طور کامل از مزایای مواد SiC بهره ببرند. حتی در زمینه برخی از مزایای دستگاههای SiC. برخی از دستگاههای SiC که در ابتدا تولید شدهاند، نمیتوانند با عملکرد دستگاههای Si یا CaAs مربوطه مطابقت داشته باشند.
به منظور تبدیل بهتر مزایای ویژگیهای مواد SiC به مزایای قطعات SiC، ما در حال حاضر در حال مطالعه چگونگی بهینهسازی فرآیند تولید قطعه و ساختار قطعه یا توسعه ساختارها و فرآیندهای جدید برای بهبود عملکرد و کارایی قطعات SiC هستیم.
زمان ارسال: ۲۳ آگوست ۲۰۲۲