Sebagai jenis material semikonduktor baru, SiC telah menjadi material semikonduktor terpenting untuk pembuatan perangkat optoelektronik gelombang pendek, perangkat suhu tinggi, perangkat tahan radiasi, dan perangkat daya tinggi/elektronik daya tinggi karena sifat fisik dan kimianya yang sangat baik serta sifat listriknya. Terutama ketika diterapkan dalam kondisi ekstrem dan keras, karakteristik perangkat SiC jauh melampaui karakteristik perangkat Si dan perangkat GaAs. Oleh karena itu, perangkat SiC dan berbagai jenis sensor secara bertahap menjadi salah satu perangkat kunci, memainkan peran yang semakin penting.
Perangkat dan sirkuit SiC telah berkembang pesat sejak tahun 1980-an, terutama sejak tahun 1989 ketika wafer substrat SiC pertama memasuki pasar. Di beberapa bidang, seperti dioda pemancar cahaya, perangkat frekuensi tinggi, daya tinggi, dan tegangan tinggi, perangkat SiC telah banyak digunakan secara komersial. Perkembangannya sangat cepat. Setelah hampir 10 tahun pengembangan, proses perangkat SiC telah mampu memproduksi perangkat komersial. Sejumlah perusahaan yang diwakili oleh Cree telah mulai menawarkan produk komersial perangkat SiC. Lembaga penelitian dan universitas dalam negeri juga telah membuat prestasi yang memuaskan dalam pertumbuhan material SiC dan teknologi pembuatan perangkat. Meskipun material SiC memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat unggul, dan teknologi perangkat SiC juga sudah matang, namun kinerja perangkat dan sirkuit SiC belum unggul. Selain itu, material SiC dan proses perangkat perlu terus ditingkatkan. Upaya lebih lanjut harus dilakukan untuk memanfaatkan material SiC dengan mengoptimalkan struktur perangkat S5C atau mengusulkan struktur perangkat baru.
Saat ini, penelitian perangkat SiC terutama berfokus pada perangkat diskrit. Untuk setiap jenis struktur perangkat, penelitian awal hanya berupa transplantasi struktur perangkat Si atau GaAs yang sesuai ke SiC tanpa mengoptimalkan struktur perangkat. Karena lapisan oksida intrinsik SiC sama dengan Si, yaitu SiO2, artinya sebagian besar perangkat Si, terutama perangkat m-pa, dapat diproduksi di atas SiC. Meskipun hanya transplantasi sederhana, beberapa perangkat yang diperoleh telah mencapai hasil yang memuaskan, dan beberapa perangkat telah memasuki pasar pabrik.
Perangkat optoelektronik SiC, khususnya dioda pemancar cahaya biru (LED BLU-ray), memasuki pasar pada awal tahun 1990-an dan merupakan perangkat SiC pertama yang diproduksi secara massal. Dioda Schottky SiC tegangan tinggi, transistor daya RF SiC, MOSFET SiC, dan MOSFET SiC juga tersedia secara komersial. Tentu saja, kinerja semua produk SiC ini masih jauh dari memanfaatkan karakteristik super dari material SiC, dan fungsi serta kinerja perangkat SiC yang lebih kuat masih perlu diteliti dan dikembangkan. Transplantasi sederhana seperti itu seringkali tidak dapat sepenuhnya memanfaatkan keunggulan material SiC. Bahkan di area beberapa keunggulan perangkat SiC. Beberapa perangkat SiC yang awalnya diproduksi tidak dapat menandingi kinerja perangkat Si atau CaAs yang sesuai.
Untuk lebih memanfaatkan keunggulan karakteristik material SiC menjadi keunggulan perangkat SiC, saat ini kami sedang mempelajari cara mengoptimalkan proses pembuatan perangkat dan struktur perangkat, atau mengembangkan struktur dan proses baru untuk meningkatkan fungsi dan kinerja perangkat SiC.
Waktu posting: 23 Agustus 2022