Полупроводнички површински уреди од трета генерација - SiC (силициум карбид) и нивни примени

Како нов вид полупроводнички материјал, SiC стана најважниот полупроводнички материјал за производство на оптоелектронски уреди со кратка бранова должина, уреди со висока температура, уреди отпорни на зрачење и електронски уреди со висока/висока моќност поради неговите одлични физички и хемиски својства и електрични својства. Особено кога се применуваат во екстремни и сурови услови, карактеристиките на SiC уредите далеку ги надминуваат оние на Si уредите и GaAs уредите. Затоа, SiC уредите и разните видови сензори постепено станаа едни од клучните уреди, играјќи сè поважна улога.

SiC уредите и колата се развиваат брзо од 1980-тите, особено од 1989 година кога на пазарот се појави првата SiC подлога. Во некои области, како што се диоди што емитуваат светлина, високофреквентни уреди со голема моќност и висок напон, SiC уредите се широко користени комерцијално. Развојот е брз. По речиси 10 години развој, процесот на SiC уреди овозможи производство на комерцијални уреди. Голем број компании претставени од Cree почнаа да нудат комерцијални производи на SiC уреди. Домашните истражувачки институти и универзитети, исто така, постигнаа задоволителни достигнувања во растот на SiC материјалите и технологијата за производство на уреди. Иако SiC материјалот има многу супериорни физички и хемиски својства, а технологијата на SiC уреди е исто така зрела, перформансите на SiC уредите и колата не се супериорни. Покрај тоа, процесот на SiC материјалот и уредите треба постојано да се подобрува. Треба да се вложат повеќе напори за тоа како да се искористат предностите на SiC материјалите со оптимизирање на структурата на S5C уредот или предлагање нова структура на уредот.

Во моментов, истражувањето на SiC уредите главно се фокусира на дискретни уреди. За секој тип на структура на уред, почетното истражување е едноставно трансплантација на соодветната структура на Si или GaAs уредот во SiC без оптимизирање на структурата на уредот. Бидејќи внатрешниот оксиден слој на SiC е ист како и Si, што е SiO2, тоа значи дека повеќето Si уреди, особено m-pa уредите, можат да се произведуваат на SiC. Иако станува збор само за едноставна трансплантација, некои од добиените уреди постигнале задоволителни резултати, а некои од уредите веќе се на фабричкиот пазар.

SiC оптоелектронските уреди, особено диодите што емитуваат сина светлина (BLU-ray LED диоди), влегоа на пазарот во раните 1990-ти и се првите масовно произведени SiC уреди. Високонапонските SiC Шотки диоди, SiC RF енергетски транзистори, SiC MOSFET и mesFET се исто така комерцијално достапни. Секако, перформансите на сите овие SiC производи се далеку од тоа да ги играат супер карактеристиките на SiC материјалите, а посилната функција и перформансите на SiC уредите сè уште треба да се истражуваат и развиваат. Ваквите едноставни трансплантации честопати не можат целосно да ги искористат предностите на SiC материјалите. Дури и во областа на некои предности на SiC уредите. Некои од SiC уредите првично произведени не можат да се споредат со перформансите на соодветните Si или CaAs уреди.

Со цел подобро да ги трансформираме предностите на карактеристиките на SiC материјалот во предности на SiC уредите, моментално проучуваме како да го оптимизираме процесот на производство на уредот и структурата на уредот или да развиеме нови структури и нови процеси за да ја подобриме функцијата и перформансите на SiC уредите.


Време на објавување: 23 август 2022 година
WhatsApp онлајн разговор!