တတိယမျိုးဆက် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း မျက်နှာပြင် - SiC (ဆီလီကွန်ကာဗိုက်) ကိရိယာများနှင့် ၎င်းတို့၏ အသုံးချမှုများ

ဆီမီးကွန်ဒတ်တာပစ္စည်းအမျိုးအစားအသစ်တစ်ခုအနေဖြင့် SiC သည် ၎င်း၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဂုဏ်သတ္တိများနှင့် လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် လှိုင်းတို optoelectronic ကိရိယာများ၊ အပူချိန်မြင့်ကိရိယာများ၊ ရောင်ခြည်ခံနိုင်ရည်ရှိသော ကိရိယာများနှင့် မြင့်မားသောပါဝါ/မြင့်မားသောပါဝါ အီလက်ထရွန်းနစ်ကိရိယာများ ထုတ်လုပ်ရာတွင် အရေးကြီးဆုံး ဆီမီးကွန်ဒတ်တာပစ္စည်းဖြစ်လာခဲ့သည်။ အထူးသဖြင့် အလွန်အမင်းနှင့် ကြမ်းတမ်းသောအခြေအနေများတွင် အသုံးပြုသည့်အခါ SiC ကိရိယာများ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများသည် Si ကိရိယာများနှင့် GaAs ကိရိယာများ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများထက် များစွာသာလွန်သည်။ ထို့ကြောင့် SiC ကိရိယာများနှင့် အာရုံခံကိရိယာအမျိုးမျိုးသည် တဖြည်းဖြည်းနှင့် အဓိကကိရိယာများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်လာခဲ့ပြီး ပိုမိုအရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်လာခဲ့သည်။

SiC စက်ပစ္စည်းများနှင့် ဆားကစ်များသည် ၁၉၈၀ ပြည့်လွန်နှစ်များမှစ၍ အထူးသဖြင့် ပထမဆုံး SiC အောက်ခံ wafer ဈေးကွက်သို့ ဝင်ရောက်လာသည့် ၁၉၈၉ ခုနှစ်မှစ၍ အလျင်အမြန် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာခဲ့သည်။ အလင်းထုတ်လွှတ်သော ဒိုင်အိုဒ်များ၊ မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်း မြင့်မားသောပါဝါနှင့် မြင့်မားသောဗို့အားစက်ပစ္စည်းများကဲ့သို့သော နယ်ပယ်အချို့တွင် SiC စက်ပစ္စည်းများကို စီးပွားဖြစ်တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် မြန်ဆန်သည်။ ၁၀ နှစ်နီးပါး ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ပြီးနောက် SiC စက်ပစ္စည်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် စီးပွားဖြစ်စက်ပစ္စည်းများကို ထုတ်လုပ်နိုင်ခဲ့သည်။ Cree မှ ကိုယ်စားပြုသော ကုမ္ပဏီအများအပြားသည် SiC စက်ပစ္စည်းများ၏ စီးပွားဖြစ်ထုတ်ကုန်များကို ကမ်းလှမ်းရန် စတင်ခဲ့ကြသည်။ ပြည်တွင်းသုတေသနဌာနများနှင့် တက္ကသိုလ်များသည် SiC ပစ္စည်းတိုးတက်မှုနှင့် စက်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာတွင်လည်း ကျေနပ်ဖွယ်အောင်မြင်မှုများ ရရှိခဲ့ကြသည်။ SiC ပစ္စည်းသည် အလွန်သာလွန်ကောင်းမွန်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဂုဏ်သတ္တိများရှိပြီး SiC စက်ပစ္စည်းနည်းပညာသည်လည်း ရင့်ကျက်နေသော်လည်း SiC စက်ပစ္စည်းများနှင့် ဆားကစ်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်မှာ သာလွန်ကောင်းမွန်ခြင်းမရှိပေ။ SiC ပစ္စည်းနှင့် စက်ပစ္စည်းလုပ်ငန်းစဉ်အပြင် အဆက်မပြတ်တိုးတက်အောင် လုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ S5C စက်ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း သို့မဟုတ် စက်ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံအသစ်ကို အဆိုပြုခြင်းဖြင့် SiC ပစ္စည်းများကို မည်သို့အခွင့်ကောင်းယူရမည်ကို ပိုမိုကြိုးပမ်းအားထုတ်သင့်သည်။

လက်ရှိတွင်။ SiC စက်ပစ္စည်းများ၏ သုတေသနသည် အဓိကအားဖြင့် သီးခြားစက်ပစ္စည်းများကို အာရုံစိုက်သည်။ စက်ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုစီအတွက်၊ ကနဦးသုတေသနပြုချက်မှာ စက်ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်မလုပ်ဘဲ သက်ဆိုင်ရာ Si သို့မဟုတ် GaAs စက်ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံကို SiC သို့ ရိုးရှင်းစွာ အစားထိုးခြင်းဖြစ်သည်။ SiC ၏ intrinsic oxide layer သည် SiO2 ဖြစ်သော Si နှင့် အတူတူပင်ဖြစ်သောကြောင့် Si စက်ပစ္စည်းအများစု၊ အထူးသဖြင့် m-pa စက်ပစ္စည်းများကို SiC ဖြင့် ထုတ်လုပ်နိုင်သည်ဟု ဆိုလိုသည်။ ၎င်းသည် ရိုးရှင်းသော အစားထိုးမှုတစ်ခုသာဖြစ်သော်လည်း ရရှိလာသော စက်ပစ္စည်းအချို့သည် ကျေနပ်လောက်သောရလဒ်များ ရရှိခဲ့ပြီး စက်ပစ္စည်းအချို့သည် စက်ရုံဈေးကွက်သို့ ဝင်ရောက်ပြီးဖြစ်သည်။

SiC optoelectronic ကိရိယာများ၊ အထူးသဖြင့် blue light emitting diode (BLU-ray leds) များသည် ၁၉၉၀ ပြည့်လွန်နှစ်များအစောပိုင်းတွင် ဈေးကွက်သို့ ဝင်ရောက်လာခဲ့ပြီး ပထမဆုံး အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်သော SiC ကိရိယာများဖြစ်သည်။ မြင့်မားသောဗို့အား SiC Schottky diode များ၊ SiC RF power transistors များ၊ SiC MOSFETs နှင့် mesFETs များကိုလည်း စီးပွားဖြစ်ရရှိနိုင်ပါသည်။ ဟုတ်ပါတယ်၊ ဒီ SiC ထုတ်ကုန်အားလုံးရဲ့ စွမ်းဆောင်ရည်ဟာ SiC ပစ္စည်းတွေရဲ့ ထိပ်တန်းဝိသေသလက္ခဏာတွေနဲ့ ဝေးကွာနေပြီး SiC စက်ပစ္စည်းတွေရဲ့ ပိုမိုအားကောင်းတဲ့ လုပ်ဆောင်ချက်နဲ့ စွမ်းဆောင်ရည်ကို သုတေသနပြုပြီး တီထွင်ဖို့ လိုအပ်ပါသေးတယ်။ ဒီလိုရိုးရှင်းတဲ့ အစားထိုးမှုတွေက SiC ပစ္စည်းတွေရဲ့ အားသာချက်တွေကို အပြည့်အဝ အသုံးမချနိုင်ပါဘူး။ SiC စက်ပစ္စည်းတွေရဲ့ အားသာချက်အချို့ရဲ့ နယ်ပယ်မှာတောင်မှပါ။ အစပိုင်းမှာ ထုတ်လုပ်ခဲ့တဲ့ SiC စက်ပစ္စည်းအချို့ဟာ သက်ဆိုင်ရာ Si သို့မဟုတ် CaAs စက်ပစ္စည်းတွေရဲ့ စွမ်းဆောင်ရည်နဲ့ ကိုက်ညီမှုမရှိပါဘူး။

SiC ပစ္စည်းဝိသေသလက္ခဏာများ၏ အားသာချက်များကို SiC စက်ပစ္စည်းများ၏ အားသာချက်များအဖြစ် ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ပြောင်းလဲနိုင်ရန်အတွက်၊ SiC စက်ပစ္စည်းများ၏ လုပ်ဆောင်ချက်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန် စက်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်နှင့် စက်ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံကို မည်သို့အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ရမည် သို့မဟုတ် ဖွဲ့စည်းပုံအသစ်များနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်အသစ်များကို မည်သို့တီထွင်ရမည်ကို လက်ရှိတွင် ကျွန်ုပ်တို့ လေ့လာနေပါသည်။