Kā jauna veida pusvadītāju materiāls SiC ir kļuvis par vissvarīgāko pusvadītāju materiālu īsviļņu optoelektronisko ierīču, augstas temperatūras ierīču, starojuma izturības ierīču un lielas jaudas/lielas jaudas elektronisko ierīču ražošanā, pateicoties tā lieliskajām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām un elektriskajām īpašībām. Īpaši pielietojot ekstremālos un skarbos apstākļos, SiC ierīču īpašības ievērojami pārsniedz Si un GaAs ierīču īpašības. Tāpēc SiC ierīces un dažāda veida sensori pakāpeniski ir kļuvuši par vienu no galvenajām ierīcēm, spēlējot arvien svarīgāku lomu.
SiC ierīces un shēmas ir strauji attīstījušās kopš 20. gs. astoņdesmitajiem gadiem, īpaši kopš 1989. gada, kad tirgū nonāca pirmā SiC substrāta plāksne. Dažās jomās, piemēram, gaismas diodēs, augstfrekvences lieljaudas un augstsprieguma ierīcēs, SiC ierīces ir plaši izmantotas komerciāli. Attīstība ir strauja. Pēc gandrīz 10 gadu ilgas izstrādes SiC ierīču process ir ļāvis ražot komerciālas ierīces. Vairāki Cree pārstāvētie uzņēmumi ir sākuši piedāvāt SiC ierīču komerciālus produktus. Arī vietējie pētniecības institūti un universitātes ir guvušas iepriecinošus panākumus SiC materiālu izaugsmē un ierīču ražošanas tehnoloģijā. Lai gan SiC materiālam ir ļoti labas fizikālās un ķīmiskās īpašības, un arī SiC ierīču tehnoloģija ir nobriedusi, SiC ierīču un shēmu veiktspēja nav pārāka. Papildus tam, SiC materiāls un ierīču process ir pastāvīgi jāuzlabo. Vairāk pūļu jāpieliek tam, lai izmantotu SiC materiālus, optimizējot S5C ierīču struktūru vai piedāvājot jaunu ierīču struktūru.
Pašlaik SiC ierīču pētījumi galvenokārt ir vērsti uz diskrētām ierīcēm. Katram ierīces struktūras veidam sākotnējie pētījumi ir vienkārši pārstādīt atbilstošo Si vai GaAs ierīces struktūru uz SiC, neoptimizējot ierīces struktūru. Tā kā SiC iekšējais oksīda slānis ir tāds pats kā Si, kas ir SiO2, tas nozīmē, ka lielāko daļu Si ierīču, īpaši m-pa ierīces, var ražot uz SiC. Lai gan tā ir tikai vienkārša pārstādīšana, dažas no iegūtajām ierīcēm ir sasniegušas apmierinošus rezultātus, un dažas no ierīcēm jau ir nonākušas rūpnīcas tirgū.
SiC optoelektroniskās ierīces, īpaši zilās gaismas diodes (BLU-ray LED), tirgū parādījās 20. gs. deviņdesmito gadu sākumā un ir pirmās masveidā ražotās SiC ierīces. Tirdzniecībā ir pieejamas arī augstsprieguma SiC Šotki diodes, SiC RF jaudas tranzistori, SiC MOSFET un mesFET. Protams, visu šo SiC produktu veiktspēja ir tālu no SiC materiālu superīpašību demonstrēšanas, un SiC ierīču spēcīgākās funkcijas un veiktspējas izpēte un attīstība vēl ir jāveic. Šādi vienkārši risinājumi bieži vien nevar pilnībā izmantot SiC materiālu priekšrocības. Pat SiC ierīču dažu priekšrocību jomā dažas no sākotnēji ražotajām SiC ierīcēm nevar sacensties ar atbilstošo Si vai CaAs ierīču veiktspēju.
Lai labāk pārveidotu SiC materiāla īpašību priekšrocības SiC ierīču priekšrocībās, mēs pašlaik pētām, kā optimizēt ierīču ražošanas procesu un ierīču struktūru vai izstrādāt jaunas struktūras un jaunus procesus, lai uzlabotu SiC ierīču funkciju un veiktspēju.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 23. augusts