Como novo tipo de material semicondutor, o SiC converteuse no material semicondutor máis importante para a fabricación de dispositivos optoelectrónicos de lonxitude de onda curta, dispositivos de alta temperatura, dispositivos de resistencia á radiación e dispositivos electrónicos de alta potencia/alta potencia debido ás súas excelentes propiedades físicas e químicas e propiedades eléctricas. Especialmente cando se aplican en condicións extremas e duras, as características dos dispositivos de SiC superan con creces as dos dispositivos de Si e os dispositivos de GaAs. Polo tanto, os dispositivos de SiC e varios tipos de sensores convertéronse gradualmente nun dos dispositivos clave, desempeñando un papel cada vez máis importante.
Os dispositivos e circuítos de SiC desenvolvéronse rapidamente desde a década de 1980, especialmente desde 1989, cando entrou no mercado a primeira oblea de substrato de SiC. Nalgúns campos, como os díodos emisores de luz, os dispositivos de alta frecuencia, alta potencia e alta tensión, os dispositivos de SiC utilizáronse amplamente comercialmente. O desenvolvemento é rápido. Despois de case 10 anos de desenvolvemento, o proceso de dispositivos SiC puido fabricar dispositivos comerciais. Varias empresas representadas por Cree comezaron a ofrecer produtos comerciais de dispositivos SiC. Os institutos de investigación nacionais e as universidades tamén acadaron logros gratificantes no crecemento do material SiC e na tecnoloxía de fabricación de dispositivos. Aínda que o material SiC ten propiedades físicas e químicas moi superiores, e a tecnoloxía de dispositivos SiC tamén está madura, o rendemento dos dispositivos e circuítos de SiC non é superior. Ademais, o material SiC e o proceso do dispositivo deben mellorarse constantemente. Débense dedicar máis esforzos a como aproveitar os materiais SiC optimizando a estrutura do dispositivo S5C ou propoñendo novas estruturas de dispositivos.
Na actualidade, a investigación de dispositivos de SiC céntrase principalmente en dispositivos discretos. Para cada tipo de estrutura de dispositivo, a investigación inicial consiste simplemente en transplantar a estrutura de dispositivo de Si ou GaAs correspondente a SiC sen optimizar a estrutura do dispositivo. Dado que a capa de óxido intrínseca do SiC é a mesma que a do Si, que é SiO2, significa que a maioría dos dispositivos de Si, especialmente os dispositivos m-pa, pódense fabricar en SiC. Aínda que só se trata dun transplante sinxelo, algúns dos dispositivos obtidos acadaron resultados satisfactorios e algúns xa entraron no mercado industrial.
Os dispositivos optoelectrónicos de SiC, especialmente os díodos emisores de luz azul (LED BLU-ray), entraron no mercado a principios da década de 1990 e foron os primeiros dispositivos de SiC producidos en masa. Tamén hai dispoñibles comercialmente díodos Schottky de SiC de alta tensión, transistores de potencia RF de SiC, MOSFET de SiC e mesFET. Por suposto, o rendemento de todos estes produtos de SiC está lonxe de cumprir as súper características dos materiais de SiC, e a función e o rendemento máis fortes dos dispositivos de SiC aínda precisan ser investigados e desenvolvidos. Estes transplantes sinxelos a miúdo non poden aproveitar plenamente as vantaxes dos materiais de SiC. Mesmo no ámbito dalgunhas vantaxes dos dispositivos de SiC. Algúns dos dispositivos de SiC fabricados inicialmente non poden igualar o rendemento dos dispositivos de Si ou CaAs correspondentes.
Co fin de transformar mellor as vantaxes das características do material SiC nas vantaxes dos dispositivos SiC, actualmente estamos a estudar como optimizar o proceso de fabricación e a estrutura do dispositivo ou desenvolver novas estruturas e novos procesos para mellorar a función e o rendemento dos dispositivos SiC.
Data de publicación: 23 de agosto de 2022