Apparati tas-SiC (karbur tas-silikon) tat-tielet ġenerazzjoni u l-applikazzjonijiet tagħhom

Bħala tip ġdid ta' materjal semikonduttur, is-SiC sar l-aktar materjal semikonduttur importanti għall-manifattura ta' apparati optoelettroniċi b'tul ta' mewġa qasir, apparati b'temperatura għolja, apparati b'reżistenza għar-radjazzjoni u apparati elettroniċi ta' qawwa għolja/qawwa għolja minħabba l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi eċċellenti tiegħu u l-proprjetajiet elettriċi. Speċjalment meta applikati taħt kundizzjonijiet estremi u ħorox, il-karatteristiċi tal-apparati SiC jaqbżu bil-bosta dawk tal-apparati Si u l-apparati GaAs. Għalhekk, l-apparati SiC u diversi tipi ta' sensuri gradwalment saru wieħed mill-apparati ewlenin, u għandhom rwol dejjem aktar importanti.

L-apparati u ċ-ċirkwiti SiC żviluppaw b'rata mgħaġġla mis-snin tmenin, speċjalment mill-1989 meta l-ewwel wejfer tas-sottostrat SiC daħal fis-suq. F'xi oqsma, bħal dijodi li jarmu d-dawl, apparati ta' frekwenza għolja ta' qawwa għolja u vultaġġ għoli, l-apparati SiC intużaw ħafna kummerċjalment. L-iżvilupp huwa mgħaġġel. Wara kważi 10 snin ta' żvilupp, il-proċess tal-apparat SiC kien kapaċi jimmanifattura apparati kummerċjali. Numru ta' kumpaniji rappreżentati minn Cree bdew joffru prodotti kummerċjali ta' apparati SiC. Istituti ta' riċerka domestiċi u universitajiet għamlu wkoll kisbiet sodisfaċenti fit-tkabbir tal-materjal SiC u t-teknoloġija tal-manifattura tal-apparati. Għalkemm il-materjal SiC għandu proprjetajiet fiżiċi u kimiċi superjuri ħafna, u t-teknoloġija tal-apparat SiC hija wkoll matura, iżda l-prestazzjoni tal-apparati u ċ-ċirkwiti SiC mhijiex superjuri. Minbarra l-materjal SiC u l-proċess tal-apparat jeħtieġ li jittejbu kontinwament. Għandhom isiru aktar sforzi fuq kif jittieħed vantaġġ mill-materjali SiC billi tiġi ottimizzata l-istruttura tal-apparat S5C jew tiġi proposta struttura ġdida tal-apparat.

Fil-preżent. Ir-riċerka dwar apparati SiC tiffoka prinċipalment fuq apparati diskreti. Għal kull tip ta' struttura ta' apparat, ir-riċerka inizjali hija li sempliċement tiġi trapjantata l-istruttura korrispondenti tal-apparat Si jew GaAs għal SiC mingħajr ma tiġi ottimizzata l-istruttura tal-apparat. Peress li s-saff intrinsiku tal-ossidu tas-SiC huwa l-istess bħal Si, li huwa SiO2, dan ifisser li ħafna mill-apparati Si, speċjalment l-apparati m-pa, jistgħu jiġu manifatturati fuq SiC. Għalkemm huwa biss trapjant sempliċi, xi wħud mill-apparati miksuba kisbu riżultati sodisfaċenti, u xi wħud mill-apparati diġà daħlu fis-suq tal-fabbrika.

Apparati optoelettroniċi SiC, speċjalment dijodi li jarmu d-dawl blu (BLU-ray leds), daħlu fis-suq fil-bidu tas-snin disgħin u huma l-ewwel apparati SiC prodotti bil-massa. Dijodi Schottky SiC ta' vultaġġ għoli, transistors tal-qawwa SiC RF, MOSFETs SiC u mesFETs huma wkoll disponibbli kummerċjalment. Naturalment, il-prestazzjoni ta' dawn il-prodotti SiC kollha hija 'l bogħod milli tilgħab il-karatteristiċi superjuri tal-materjali SiC, u l-funzjoni u l-prestazzjoni aktar b'saħħithom tal-apparati SiC għad iridu jiġu riċerkati u żviluppati. Trapjanti sempliċi bħal dawn ħafna drabi ma jistgħux jisfruttaw bis-sħiħ il-vantaġġi tal-materjali SiC. Anke fil-qasam ta' xi vantaġġi tal-apparati SiC. Xi wħud mill-apparati SiC manifatturati inizjalment ma jistgħux jaqblu mal-prestazzjoni tal-apparati Si jew CaAs korrispondenti.

Sabiex nittrasformaw aħjar il-vantaġġi tal-karatteristiċi tal-materjal SiC fil-vantaġġi tal-apparati SiC, bħalissa qed nistudjaw kif nottimizzaw il-proċess tal-manifattura tal-apparat u l-istruttura tal-apparat jew niżviluppaw strutturi u proċessi ġodda biex intejbu l-funzjoni u l-prestazzjoni tal-apparati SiC.


Ħin tal-posta: 23 ta' Awwissu 2022
Chat Online fuq WhatsApp!