એક નવા પ્રકારના સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ તરીકે, SiC તેના ઉત્તમ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો અને વિદ્યુત ગુણધર્મોને કારણે ટૂંકા-તરંગલંબાઈવાળા ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, ઉચ્ચ તાપમાન ઉપકરણો, કિરણોત્સર્ગ પ્રતિકાર ઉપકરણો અને ઉચ્ચ શક્તિ/ઉચ્ચ શક્તિવાળા ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના ઉત્પાદન માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ બની ગયું છે. ખાસ કરીને જ્યારે આત્યંતિક અને કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે SiC ડિવાઇસની લાક્ષણિકતાઓ Si ડિવાઇસ અને GaA ડિવાઇસ કરતા ઘણી વધારે હોય છે. તેથી, SiC ડિવાઇસ અને વિવિધ પ્રકારના સેન્સર ધીમે ધીમે મુખ્ય ડિવાઇસમાંના એક બની ગયા છે, જે વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
1980 ના દાયકાથી, ખાસ કરીને 1989 થી જ્યારે પ્રથમ SiC સબસ્ટ્રેટ વેફર બજારમાં પ્રવેશ્યું ત્યારથી, SiC ઉપકરણો અને સર્કિટ ઝડપથી વિકસિત થયા છે. કેટલાક ક્ષેત્રોમાં, જેમ કે પ્રકાશ-ઉત્સર્જન કરતા ડાયોડ્સ, ઉચ્ચ-આવર્તન ઉચ્ચ-શક્તિ અને ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઉપકરણો, SiC ઉપકરણોનો વ્યાપકપણે વ્યાપારી રીતે ઉપયોગ થાય છે. વિકાસ ઝડપી છે. લગભગ 10 વર્ષના વિકાસ પછી, SiC ઉપકરણ પ્રક્રિયા વાણિજ્યિક ઉપકરણોનું ઉત્પાદન કરવામાં સક્ષમ બની છે. ક્રી દ્વારા રજૂ કરાયેલી સંખ્યાબંધ કંપનીઓએ SiC ઉપકરણોના વાણિજ્યિક ઉત્પાદનો ઓફર કરવાનું શરૂ કર્યું છે. સ્થાનિક સંશોધન સંસ્થાઓ અને યુનિવર્સિટીઓએ પણ SiC સામગ્રી વૃદ્ધિ અને ઉપકરણ ઉત્પાદન તકનીકમાં સંતોષકારક સિદ્ધિઓ હાંસલ કરી છે. જોકે SiC સામગ્રીમાં ખૂબ જ શ્રેષ્ઠ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો છે, અને SiC ઉપકરણ તકનીક પણ પરિપક્વ છે, પરંતુ SiC ઉપકરણો અને સર્કિટનું પ્રદર્શન શ્રેષ્ઠ નથી. SiC સામગ્રી અને ઉપકરણ પ્રક્રિયા ઉપરાંત સતત સુધારવાની જરૂર છે. S5C ઉપકરણ માળખાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને અથવા નવા ઉપકરણ માળખાનો પ્રસ્તાવ મૂકીને SiC સામગ્રીનો લાભ કેવી રીતે લેવો તે અંગે વધુ પ્રયાસો કરવા જોઈએ.
હાલમાં. SiC ઉપકરણોનું સંશોધન મુખ્યત્વે અલગ ઉપકરણો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. દરેક પ્રકારના ઉપકરણ માળખા માટે, પ્રારંભિક સંશોધન ઉપકરણ માળખાને ઑપ્ટિમાઇઝ કર્યા વિના અનુરૂપ Si અથવા GaAs ઉપકરણ માળખાને SiC માં ટ્રાન્સપ્લાન્ટ કરવાનું છે. SiC નું આંતરિક ઓક્સાઇડ સ્તર Si જેવું જ હોવાથી, જે SiO2 છે, તેનો અર્થ એ છે કે મોટાભાગના Si ઉપકરણો, ખાસ કરીને m-pa ઉપકરણો, SiC પર ઉત્પાદિત કરી શકાય છે. જોકે તે ફક્ત એક સરળ ટ્રાન્સપ્લાન્ટ છે, પ્રાપ્ત થયેલા કેટલાક ઉપકરણોએ સંતોષકારક પરિણામો પ્રાપ્ત કર્યા છે, અને કેટલાક ઉપકરણો ફેક્ટરી બજારમાં પહેલેથી જ પ્રવેશી ચૂક્યા છે.
SiC ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, ખાસ કરીને વાદળી પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતા ડાયોડ્સ (BLU-રે એલઇડી), 1990 ના દાયકાની શરૂઆતમાં બજારમાં પ્રવેશ્યા હતા અને તે પ્રથમ મોટા પાયે ઉત્પાદિત SiC ઉપકરણો છે. ઉચ્ચ વોલ્ટેજ SiC સ્કોટ્કી ડાયોડ્સ, SiC RF પાવર ટ્રાન્ઝિસ્ટર, SiC MOSFETs અને mesFETs પણ વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ છે. અલબત્ત, આ બધા SiC ઉત્પાદનોનું પ્રદર્શન SiC સામગ્રીની સુપર લાક્ષણિકતાઓથી દૂર છે, અને SiC ઉપકરણોના મજબૂત કાર્ય અને પ્રદર્શન પર હજુ પણ સંશોધન અને વિકાસ કરવાની જરૂર છે. આવા સરળ ટ્રાન્સપ્લાન્ટ ઘણીવાર SiC સામગ્રીના ફાયદાઓનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરી શકતા નથી. SiC ઉપકરણોના કેટલાક ફાયદાઓના ક્ષેત્રમાં પણ. શરૂઆતમાં ઉત્પાદિત કેટલાક SiC ઉપકરણો અનુરૂપ Si અથવા CaAs ઉપકરણોના પ્રદર્શન સાથે મેળ ખાતા નથી.
SiC મટીરીયલ લાક્ષણિકતાઓના ફાયદાઓને SiC ઉપકરણોના ફાયદાઓમાં વધુ સારી રીતે પરિવર્તિત કરવા માટે, અમે હાલમાં ઉપકરણ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અને ઉપકરણ માળખાને કેવી રીતે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું અથવા SiC ઉપકરણોના કાર્ય અને પ્રદર્શનને સુધારવા માટે નવી રચનાઓ અને નવી પ્રક્રિયાઓ કેવી રીતે વિકસાવવી તેનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છીએ.
પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-૨૩-૨૦૨૨