Kao nova vrsta poluvodičkog materijala, SiC je postao najvažniji poluvodički materijal za proizvodnju kratkovalnih optoelektroničkih uređaja, uređaja za visoke temperature, uređaja otpornih na zračenje i elektroničkih uređaja velike snage/velike snage zbog svojih izvrsnih fizikalnih, kemijskih i električnih svojstava. Posebno kada se primjenjuje u ekstremnim i teškim uvjetima, karakteristike SiC uređaja daleko nadmašuju karakteristike Si uređaja i GaAs uređaja. Stoga su SiC uređaji i razne vrste senzora postupno postali jedni od ključnih uređaja, igrajući sve važniju ulogu.
SiC uređaji i sklopovi brzo su se razvijali od 1980-ih, posebno od 1989. godine kada se na tržište pojavila prva SiC podloga. U nekim područjima, kao što su svjetleće diode, visokofrekventni uređaji velike snage i visokog napona, SiC uređaji su se široko komercijalno koristili. Razvoj je brz. Nakon gotovo 10 godina razvoja, proces SiC uređaja uspio je proizvesti komercijalne uređaje. Brojne tvrtke koje predstavlja Cree počele su nuditi komercijalne proizvode SiC uređaja. Domaći istraživački instituti i sveučilišta također su postigli zadovoljavajuća postignuća u rastu SiC materijala i tehnologiji proizvodnje uređaja. Iako SiC materijal ima vrlo superiorna fizikalna i kemijska svojstva, a tehnologija SiC uređaja je također zrela, performanse SiC uređaja i sklopova nisu superiorne. Osim toga, SiC materijal i proces uređaja potrebno je stalno poboljšavati. Treba uložiti više napora u to kako iskoristiti prednosti SiC materijala optimizacijom strukture S5C uređaja ili predlaganjem nove strukture uređaja.
Trenutno se istraživanje SiC uređaja uglavnom fokusira na diskretne uređaje. Za svaku vrstu strukture uređaja, početno istraživanje je jednostavno presađivanje odgovarajuće Si ili GaAs strukture uređaja na SiC bez optimizacije strukture uređaja. Budući da je intrinzični oksidni sloj SiC-a isti kao i Si, koji je SiO2, to znači da se većina Si uređaja, posebno m-pa uređaja, može proizvesti na SiC-u. Iako je to samo jednostavna transplantacija, neki od dobivenih uređaja postigli su zadovoljavajuće rezultate, a neki od uređaja su već ušli na tvorničko tržište.
SiC optoelektronički uređaji, posebno plave svjetleće diode (BLU-ray LED), pojavili su se na tržištu početkom 1990-ih i prvi su masovno proizvedeni SiC uređaji. Visokonaponske SiC Schottky diode, SiC RF tranzistori snage, SiC MOSFET-ovi i mesFET-ovi također su komercijalno dostupni. Naravno, performanse svih ovih SiC proizvoda daleko su od superkarakteristika SiC materijala, a jače funkcije i performanse SiC uređaja još uvijek treba istražiti i razviti. Takve jednostavne transplantacije često ne mogu u potpunosti iskoristiti prednosti SiC materijala. Čak i u području nekih prednosti SiC uređaja, neki od SiC uređaja koji su prvobitno proizvedeni ne mogu se mjeriti s performansama odgovarajućih Si ili CaAs uređaja.
Kako bismo bolje transformirali prednosti karakteristika SiC materijala u prednosti SiC uređaja, trenutno proučavamo kako optimizirati proces proizvodnje uređaja i strukturu uređaja ili razviti nove strukture i nove procese za poboljšanje funkcije i performansi SiC uređaja.
Vrijeme objave: 23. kolovoza 2022.