ឧបករណ៍ផ្ទៃស៊ីមីកុងដុកទ័រជំនាន់ទីបី - SiC (ស៊ីលីកុនកាបៃ) និងកម្មវិធីរបស់វា

ក្នុងនាមជាសម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រប្រភេទថ្មី SiC បានក្លាយជាសម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រដ៏សំខាន់បំផុតសម្រាប់ការផលិតឧបករណ៍អុបតូអេឡិចត្រូនិចរលកខ្លី ឧបករណ៍សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ឧបករណ៍ធន់នឹងវិទ្យុសកម្ម និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចថាមពលខ្ពស់/ថាមពលខ្ពស់ ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីរបស់វា។ ជាពិសេសនៅពេលអនុវត្តក្រោមលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ និងអាក្រក់ លក្ខណៈនៃឧបករណ៍ SiC លើសពីលក្ខណៈនៃឧបករណ៍ Si និងឧបករណ៍ GaAs។ ដូច្នេះ ឧបករណ៍ SiC និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប្រភេទផ្សេងៗបានក្លាយជាឧបករណ៍សំខាន់មួយបន្តិចម្តងៗ ដោយដើរតួនាទីកាន់តែសំខាន់។

ឧបករណ៍ និងសៀគ្វី SiC បានអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័សចាប់តាំងពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ជាពិសេសចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1989 នៅពេលដែលបន្ទះស្រទាប់ SiC ដំបូងបានចូលទីផ្សារ។ នៅក្នុងវិស័យមួយចំនួន ដូចជាឌីយ៉ូដបញ្ចេញពន្លឺ ឧបករណ៍ប្រេកង់ខ្ពស់ថាមពលខ្ពស់ និងវ៉ុលខ្ពស់ ឧបករណ៍ SiC ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយជាលក្ខណៈពាណិជ្ជកម្ម។ ការអភិវឌ្ឍគឺលឿន។ បន្ទាប់ពីការអភិវឌ្ឍជិត 10 ឆ្នាំ ដំណើរការឧបករណ៍ SiC អាចផលិតឧបករណ៍ពាណិជ្ជកម្មបាន។ ក្រុមហ៊ុនមួយចំនួនដែលតំណាងដោយ Cree បានចាប់ផ្តើមផ្តល់ជូននូវផលិតផលពាណិជ្ជកម្មនៃឧបករណ៍ SiC។ វិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវ និងសាកលវិទ្យាល័យក្នុងស្រុកក៏បានសម្រេចបាននូវសមិទ្ធផលដ៏គួរឱ្យពេញចិត្តក្នុងការរីកចម្រើនសម្ភារៈ SiC និងបច្ចេកវិទ្យាផលិតឧបករណ៍។ ទោះបីជាសម្ភារៈ SiC មានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីខ្ពស់ជាង ហើយបច្ចេកវិទ្យាឧបករណ៍ SiC ក៏មានភាពចាស់ទុំផងដែរ ប៉ុន្តែដំណើរការនៃឧបករណ៍ និងសៀគ្វី SiC មិនខ្ពស់ជាងនេះទេ។ បន្ថែមពីលើសម្ភារៈ និងដំណើរការឧបករណ៍ SiC ត្រូវតែកែលម្អឥតឈប់ឈរ។ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងបន្ថែមទៀតគួរតែត្រូវបានដាក់លើរបៀបទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីសម្ភារៈ SiC ដោយធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវរចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ S5C ឬស្នើរចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ថ្មី។

បច្ចុប្បន្ននេះ។ ការស្រាវជ្រាវឧបករណ៍ SiC ផ្តោតសំខាន់លើឧបករណ៍ដាច់ពីគ្នា។ សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍នីមួយៗ ការស្រាវជ្រាវដំបូងគឺគ្រាន់តែប្តូររចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ Si ឬ GaAs ដែលត្រូវគ្នាទៅ SiC ដោយមិនចាំបាច់ធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវរចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍នោះទេ។ ដោយសារស្រទាប់អុកស៊ីដខាងក្នុងរបស់ SiC គឺដូចគ្នានឹង Si ដែលជា SiO2 វាមានន័យថាឧបករណ៍ Si ភាគច្រើន ជាពិសេសឧបករណ៍ m-pa អាចផលិតនៅលើ SiC។ ទោះបីជាវាគ្រាន់តែជាការប្តូរសាមញ្ញក៏ដោយ ឧបករណ៍មួយចំនួនដែលទទួលបានសម្រេចបានលទ្ធផលគួរឱ្យពេញចិត្ត ហើយឧបករណ៍មួយចំនួនបានចូលទៅក្នុងទីផ្សាររោងចក្ររួចហើយ។

ឧបករណ៍អុបតូអេឡិចត្រូនិច SiC ជាពិសេសឌីយ៉ូតបញ្ចេញពន្លឺពណ៌ខៀវ (BLU-ray leds) បានចូលទីផ្សារនៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 ហើយជាឧបករណ៍ SiC ដែលផលិតទ្រង់ទ្រាយធំដំបូងគេ។ ឌីយ៉ូត Schottky SiC វ៉ុលខ្ពស់ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រថាមពល RF SiC MOSFETs SiC និង mesFETs ក៏មានលក់នៅលើទីផ្សារផងដែរ។ ជាការពិតណាស់ ដំណើរការនៃផលិតផល SiC ទាំងអស់នេះគឺនៅឆ្ងាយពីការលេងលក្ខណៈដ៏អស្ចារ្យនៃសម្ភារៈ SiC ហើយមុខងារ និងដំណើរការដ៏រឹងមាំនៃឧបករណ៍ SiC នៅតែត្រូវការស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍ។ ការប្តូរសាមញ្ញបែបនេះជារឿយៗមិនអាចទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពេញលេញនៃសម្ភារៈ SiC បានទេ។ សូម្បីតែនៅក្នុងតំបន់នៃគុណសម្បត្តិមួយចំនួននៃឧបករណ៍ SiC ក៏ដោយ។ ឧបករណ៍ SiC មួយចំនួនដែលផលិតដំបូងមិនអាចផ្គូផ្គងដំណើរការនៃឧបករណ៍ Si ឬ CaAs ដែលត្រូវគ្នាបានទេ។

ដើម្បីបំលែងគុណសម្បត្តិនៃលក្ខណៈសម្ភារៈ SiC ទៅជាគុណសម្បត្តិនៃឧបករណ៍ SiC ឲ្យកាន់តែប្រសើរឡើង យើងកំពុងសិក្សាពីរបៀបធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវដំណើរការផលិតឧបករណ៍ និងរចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ ឬអភិវឌ្ឍរចនាសម្ព័ន្ធថ្មី និងដំណើរការថ្មី ដើម្បីកែលម្អមុខងារ និងដំណើរការនៃឧបករណ៍ SiC។