Жаңа жартылай өткізгіш материал түрі ретінде SiC тамаша физикалық және химиялық қасиеттері мен электрлік қасиеттерінің арқасында қысқа толқынды оптоэлектрондық құрылғыларды, жоғары температуралы құрылғыларды, радиацияға төзімді құрылғыларды және жоғары қуатты/жоғары қуатты электрондық құрылғыларды өндіру үшін ең маңызды жартылай өткізгіш материалға айналды. Әсіресе, төтенше және қатал жағдайларда қолданылған кезде, SiC құрылғыларының сипаттамалары Si құрылғылары мен GaAs құрылғыларының сипаттамаларынан әлдеқайда асып түседі. Сондықтан, SiC құрылғылары мен әртүрлі сенсорлар біртіндеп негізгі құрылғылардың біріне айналды, барған сайын маңызды рөл атқарады.
SiC құрылғылары мен тізбектері 1980 жылдардан бастап, әсіресе алғашқы SiC субстрат пластинасы нарыққа шыққан 1989 жылдан бастап тез дамыды. Жарық шығаратын диодтар, жоғары жиілікті жоғары қуатты және жоғары вольтты құрылғылар сияқты кейбір салаларда SiC құрылғылары коммерциялық тұрғыдан кеңінен қолданылды. Даму жылдам жүріп жатыр. 10 жылға жуық дамудан кейін SiC құрылғысы процесі коммерциялық құрылғыларды шығара алды. Cree компаниясы ұсынған бірқатар компаниялар SiC құрылғыларының коммерциялық өнімдерін ұсына бастады. Отандық ғылыми-зерттеу институттары мен университеттер де SiC материалдарын өсіру және құрылғыларды өндіру технологиясында қанағаттанарлық жетістіктерге жетті. SiC материалы өте жоғары физикалық және химиялық қасиеттерге ие болғанымен және SiC құрылғысы технологиясы да жетілген болса да, SiC құрылғылары мен тізбектерінің өнімділігі жоғары емес. Сонымен қатар, SiC материалы мен құрылғысы процесін үнемі жетілдіріп отыру қажет. S5C құрылғысының құрылымын оңтайландыру немесе жаңа құрылғы құрылымын ұсыну арқылы SiC материалдарын қалай пайдалануға болатынына көбірек күш салу керек.
Қазіргі уақытта SiC құрылғыларын зерттеу негізінен дискретті құрылғыларға бағытталған. Құрылғы құрылымының әрбір түрі үшін бастапқы зерттеу құрылғы құрылымын оңтайландырмай, сәйкес Si немесе GaAs құрылғы құрылымын SiC-ге жай ғана трансплантациялау болып табылады. SiC-тің ішкі оксид қабаты SiO2 болып табылатын Si-мен бірдей болғандықтан, бұл көптеген Si құрылғыларын, әсіресе m-pa құрылғыларын SiC-де жасауға болатынын білдіреді. Бұл тек қарапайым трансплантация болғанымен, алынған кейбір құрылғылар қанағаттанарлық нәтижелерге қол жеткізді, ал кейбір құрылғылар зауыттық нарыққа шықты.
SiC оптоэлектрондық құрылғылары, әсіресе көк жарық шығаратын диодтар (BLU-сәулелі жарықдиодтар) нарыққа 1990 жылдардың басында шықты және алғашқы жаппай өндірілген SiC құрылғылары болып табылады. Жоғары вольтты SiC Шоттки диодтары, SiC RF қуат транзисторлары, SiC MOSFET және mesFET те коммерциялық түрде қолжетімді. Әрине, осы SiC өнімдерінің барлығының өнімділігі SiC материалдарының супер сипаттамаларын ойнаудан алыс, ал SiC құрылғыларының күштірек функциясы мен өнімділігін әлі де зерттеу және әзірлеу қажет. Мұндай қарапайым трансплантациялар көбінесе SiC материалдарының артықшылықтарын толық пайдалана алмайды. Тіпті SiC құрылғыларының кейбір артықшылықтары саласында да. Бастапқыда жасалған кейбір SiC құрылғылары сәйкес Si немесе CaAs құрылғыларының өнімділігіне сәйкес келе алмайды.
SiC материалдық сипаттамаларының артықшылықтарын SiC құрылғыларының артықшылықтарына жақсырақ айналдыру үшін біз қазіргі уақытта құрылғыны өндіру процесі мен құрылғы құрылымын оңтайландыруды немесе SiC құрылғыларының функциясы мен өнімділігін жақсарту үшін жаңа құрылымдар мен жаңа процестерді әзірлеуді зерттеп жатырмыз.
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 23 тамыз