ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ପ୍ରତିବନ୍ଧକଗୁଡ଼ିକ କ’ଣ?Ⅱ

ସ୍ଥିର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସହିତ ସ୍ଥିର ଭାବରେ ବହୁଳ ପରିମାଣରେ ଉତ୍ପାଦନ କରୁଥିବା ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ୱେଫର୍ସରେ ବୈଷୟିକ ଅସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:

୧) ଯେହେତୁ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକୁ ୨୦୦୦°C ଉପରେ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ସିଲ୍ ହୋଇଥିବା ପରିବେଶରେ ବଢ଼ିବାକୁ ପଡ଼ିଥାଏ, ତେଣୁ ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଆବଶ୍ୟକତା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଧିକ;
2) ଯେହେତୁ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡରେ 200 ରୁ ଅଧିକ ସ୍ଫଟିକ ଗଠନ ଅଛି, କିନ୍ତୁ ସିଙ୍ଗଲ୍-ସ୍ଫଟିକ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡର କେବଳ କିଛି ଗଠନ ଆବଶ୍ୟକୀୟ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ସାମଗ୍ରୀ, ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ସିଲିକନ୍-ରୁ-କାର୍ବନ ଅନୁପାତ, ବୃଦ୍ଧି ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧିକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବାକୁ ପଡିବ। ଗତି ଏବଂ ବାୟୁ ପ୍ରବାହ ଚାପ ଭଳି ପାରାମିଟର;
3) ବାଷ୍ପ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବହନ ପଦ୍ଧତି ଅଧୀନରେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧିର ବ୍ୟାସ ବିସ୍ତାର ପ୍ରଯୁକ୍ତି ଅତ୍ୟନ୍ତ କଷ୍ଟକର;
୪) ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡର କଠିନତା ହୀରା ସହିତ ପାଖାପାଖି, ଏବଂ କାଟିବା, ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ଏବଂ ପଲିସ୍ କରିବା କୌଶଳ କଷ୍ଟକର।

SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫର୍ସ: ସାଧାରଣତଃ ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ​​(CVD) ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ନିର୍ମିତ। ବିଭିନ୍ନ ଡୋପିଂ ପ୍ରକାର ଅନୁସାରେ, ସେଗୁଡ଼ିକୁ n-ଟାଇପ୍ ଏବଂ p-ଟାଇପ୍ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫର୍ସରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇଛି। ଘରୋଇ ହାଣ୍ଟିଆନ୍ ତିଆନଚେଙ୍ଗ ଏବଂ ଡୋଙ୍ଗୁଆନ୍ ତିଆନୟୁ ପୂର୍ବରୁ 4-ଇଞ୍ଚ/6-ଇଞ୍ଚ SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫର୍ସ ପ୍ରଦାନ କରିପାରିବେ। SiC ଏପିଟାକ୍ସି ପାଇଁ, ଉଚ୍ଚ-ଭୋଲଟେଜ୍ କ୍ଷେତ୍ରରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା କଷ୍ଟକର, ଏବଂ SiC ଏପିଟାକ୍ସିର ଗୁଣବତ୍ତା SiC ଡିଭାଇସ୍ ଉପରେ ଅଧିକ ପ୍ରଭାବ ପକାଏ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ଶିଳ୍ପର ଚାରୋଟି ପ୍ରମୁଖ କମ୍ପାନୀ ଦ୍ୱାରା ଏକାଧିକାରୀ: Axitron, LPE, TEL ଏବଂ Nuflare।

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ୱାଫର ଏକ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ୱାଫରକୁ ବୁଝାଏ ଯେଉଁଥିରେ ଏକ ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ଫିଲ୍ମ (ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର) କିଛି ଆବଶ୍ୟକତା ସହିତ ଏବଂ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ସହିତ ସମାନ ମୂଳ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ବଢ଼ିଥାଏ। ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି ମୁଖ୍ୟତଃ CVD (ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା, ) ଉପକରଣ କିମ୍ବା MBE (ମଲିକୁଲାର ବିମ୍ ଏପିଟାକ୍ସୀ) ଉପକରଣ ବ୍ୟବହାର କରେ। ଯେହେତୁ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକ ସିଧାସଳଖ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରରେ ନିର୍ମିତ ହୋଇଥାଏ, ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରର ଗୁଣବତ୍ତା ସିଧାସଳଖ ଡିଭାଇସର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଉତ୍ପାଦନକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ। ଡିଭାଇସର ଭୋଲଟେଜ୍ ପ୍ରତିରୋଧୀ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ସମ୍ପୃକ୍ତ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରର ଘନତା ଘନ ହୋଇଯାଏ ଏବଂ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଅଧିକ କଷ୍ଟକର ହୋଇଯାଏ। ସାଧାରଣତଃ, ଯେତେବେଳେ ଭୋଲଟେଜ୍ ପ୍ରାୟ 600V ହୋଇଥାଏ, ଆବଶ୍ୟକ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ଘନତା ପ୍ରାୟ 6 ମାଇକ୍ରୋନ୍ ହୋଇଥାଏ; ଯେତେବେଳେ ଭୋଲଟେଜ୍ 1200-1700V ମଧ୍ୟରେ ଥାଏ, ଆବଶ୍ୟକ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ଘନତା 10-15 ମାଇକ୍ରୋନ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିଥାଏ। ଯଦି ଭୋଲଟେଜ୍ 10,000 ଭୋଲ୍ଟରୁ ଅଧିକ ପହଞ୍ଚେ, ତେବେ 100 ମାଇକ୍ରୋନ୍ ରୁ ଅଧିକ ଏକ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ଘନତା ଆବଶ୍ୟକ ହୋଇପାରେ। ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରର ଘନତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ଘନତା ଏବଂ ପ୍ରତିରୋଧକତା ସମାନତା ଏବଂ ତ୍ରୁଟି ଘନତାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା କ୍ରମଶଃ କଷ୍ଟକର ହୋଇପଡୁଛି।

SiC ଡିଭାଇସ୍: ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ସ୍ତରରେ, 600~1700V SiC SBD ଏବଂ MOSFET ଶିଳ୍ପାୟନ କରାଯାଇଛି। ମୁଖ୍ୟଧାରାର ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ 1200V ତଳେ ଭୋଲଟେଜ୍ ସ୍ତରରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରନ୍ତି ଏବଂ ମୁଖ୍ୟତଃ TO ପ୍ୟାକେଜିଂ ଗ୍ରହଣ କରନ୍ତି। ମୂଲ୍ୟ ଦୃଷ୍ଟିରୁ, ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ବଜାରରେ SiC ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର ମୂଲ୍ୟ ସେମାନଙ୍କ Si ପ୍ରତିପକ୍ଷଙ୍କ ତୁଳନାରେ ପ୍ରାୟ 5-6 ଗୁଣ ଅଧିକ। ତଥାପି, ଆଗାମୀ 2-3 ବର୍ଷ ମଧ୍ୟରେ ଅପଷ୍ଟ୍ରିମ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଡିଭାଇସ୍ ଉତ୍ପାଦନର ପ୍ରସାର ସହିତ, ବଜାର ଯୋଗାଣ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବ, ଯାହା ଫଳରେ ଆହୁରି ମୂଲ୍ୟ ହ୍ରାସ ହେବ। ଆଶା କରାଯାଉଛି ଯେ ଯେତେବେଳେ ମୂଲ୍ୟ Si ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର 2-3 ଗୁଣରେ ପହଞ୍ଚିବ, ହ୍ରାସିତ ସିଷ୍ଟମ୍ ଖର୍ଚ୍ଚ ଏବଂ ଉନ୍ନତ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଦ୍ୱାରା ଆଣୁଥିବା ସୁବିଧା ଧୀରେ ଧୀରେ Si ଡିଭାଇସ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ବଜାର ସ୍ଥାନ ଦଖଲ କରିବାକୁ SiCକୁ ପ୍ରେରଣା ଦେବ।
ପାରମ୍ପରିକ ପ୍ୟାକେଜିଂ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଆଧାରିତ, ଯେତେବେଳେ ତୃତୀୟ ପିଢ଼ିର ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ନୂତନ ଡିଜାଇନ୍ ଆବଶ୍ୟକ। ବିସ୍ତୃତ-ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ ପାୱାର ଡିଭାଇସ୍ ପାଇଁ ପାରମ୍ପରିକ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ପ୍ୟାକେଜିଂ ଗଠନ ବ୍ୟବହାର କରିବା ଦ୍ୱାରା ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି, ଥର୍ମାଲ୍ ପରିଚାଳନା ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା ସହିତ ଜଡିତ ନୂତନ ସମସ୍ୟା ଏବଂ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ଆସିପାରେ। SiC ପାୱାର ଡିଭାଇସ୍ ପରଜୀବୀ କାପାସିଟାନ୍ସ ଏବଂ ଇନଡକ୍ଟନ୍ସ ପ୍ରତି ଅଧିକ ସମ୍ବେଦନଶୀଳ। Si ଡିଭାଇସ୍ ତୁଳନାରେ, SiC ପାୱାର ଚିପ୍ସରେ ଦ୍ରୁତ ସୁଇଚିଂ ବେଗ ଥାଏ, ଯାହା ଓଭରସୁଟ୍, ଦୋଳନ, ବର୍ଦ୍ଧିତ ସ୍ୱିଚିଂ କ୍ଷତି ଏବଂ ଡିଭାଇସ୍ ତ୍ରୁଟିପୂର୍ଣ୍ଣ ମଧ୍ୟ ହୋଇପାରେ। ଏହା ସହିତ, SiC ପାୱାର ଡିଭାଇସ୍ ଅଧିକ ତାପମାତ୍ରାରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ, ଅଧିକ ଉନ୍ନତ ଥର୍ମାଲ୍ ପରିଚାଳନା କୌଶଳ ଆବଶ୍ୟକ କରେ।

ୱାଇଡ-ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ପାୱାର ପ୍ୟାକେଜିଂ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ଗଠନ ବିକଶିତ ହୋଇଛି। ପାରମ୍ପରିକ Si-ଆଧାରିତ ପାୱାର ମଡ୍ୟୁଲ୍ ପ୍ୟାକେଜିଂ ଆଉ ଉପଯୁକ୍ତ ନୁହେଁ। ପାରମ୍ପରିକ Si-ଆଧାରିତ ପାୱାର ମଡ୍ୟୁଲ୍ ପ୍ୟାକେଜିଂର ଉଚ୍ଚ ପରଜୀବୀ ପାରାମିଟର ଏବଂ ଦୁର୍ବଳ ତାପ ଅପଚୟ ଦକ୍ଷତା ସମସ୍ୟାର ସମାଧାନ ପାଇଁ, SiC ପାୱାର ମଡ୍ୟୁଲ୍ ପ୍ୟାକେଜିଂ ଏହାର ଗଠନରେ ତାରହୀନ ଆନ୍ତଃସଂଯୋଗ ଏବଂ ଡବଲ-ସାଇଡ୍ କୁଲିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଗ୍ରହଣ କରେ, ଏବଂ ଉନ୍ନତ ତାପଜ ବାହ୍ୟତା ସହିତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ମଧ୍ୟ ଗ୍ରହଣ କରେ, ଏବଂ ଡିକପଲିଂ କ୍ୟାପାସିଟର, ତାପମାତ୍ରା/ବର୍ତ୍ତମାନ ସେନ୍ସର ଏବଂ ଡ୍ରାଇଭ୍ ସର୍କିଟ୍ ମଡ୍ୟୁଲ୍ ଗଠନରେ ଏକୀକୃତ କରିବାକୁ ଚେଷ୍ଟା କରେ, ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ମଡ୍ୟୁଲ୍ ପ୍ୟାକେଜିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିକଶିତ କରେ। ଅଧିକନ୍ତୁ, SiC ଡିଭାଇସ୍ ନିର୍ମାଣରେ ଉଚ୍ଚ ବୈଷୟିକ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ଅଛି ଏବଂ ଉତ୍ପାଦନ ଖର୍ଚ୍ଚ ଅଧିକ।

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ CVD ମାଧ୍ୟମରେ ଏକ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ଜମା କରି ଉତ୍ପାଦିତ ହୁଏ। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସଫା କରିବା, ଅକ୍ସିଡେସନ୍, ଫଟୋଲିଥୋଗ୍ରାଫି, ଏଚିଂ, ଫଟୋରେସିଷ୍ଟର ଷ୍ଟ୍ରିପିଂ, ଆୟନ୍ ଇମ୍ପ୍ଲାଣ୍ଟେସନ୍, ସିଲିକନ୍ ନାଇଟ୍ରାଇଡର ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା, ପଲିସିଂ, ସ୍ପଟରିଂ ଏବଂ SiC ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଡିଭାଇସ୍ ଗଠନ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ପରବର୍ତ୍ତୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦକ୍ଷେପ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରକାରର SiC ପାୱାର ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ SiC ଡାୟୋଡ୍, SiC ଟ୍ରାଞ୍ଜିଷ୍ଟର ଏବଂ SiC ପାୱାର ମଡ୍ୟୁଲ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଧୀର ଅପଷ୍ଟ୍ରିମ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଉତ୍ପାଦନ ଗତି ଏବଂ କମ୍ ଉତ୍ପାଦନ ହାର ଭଳି କାରଣ ଯୋଗୁଁ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ଉତ୍ପାଦନ ଖର୍ଚ୍ଚ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଅଧିକ ହୋଇଥାଏ।

ଏହା ସହିତ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଡିଭାଇସ୍ ନିର୍ମାଣରେ କିଛି ବୈଷୟିକ ଅସୁବିଧା ରହିଛି:

1) ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ସହିତ ସୁସଙ୍ଗତ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବିକଶିତ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ: SiC ର ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ଅଧିକ, ଯାହା ପାରମ୍ପରିକ ତାପଜ ପ୍ରସାରଣକୁ ଅକାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ କରିଥାଏ। ଆୟନ୍ ଇମ୍ପ୍ଲାଣ୍ଟେସନ୍ ଡୋପିଂ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରିବା ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା, ଗରମ ହାର, ଅବଧି ଏବଂ ଗ୍ୟାସ ପ୍ରବାହ ଭଳି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ; SiC ରାସାୟନିକ ଦ୍ରାବକ ପ୍ରତି ନିଷ୍କ୍ରିୟ। ଶୁଷ୍କ ଏଚ୍ିଙ୍ଗ୍ ଭଳି ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରାଯିବା ଉଚିତ, ଏବଂ ମାସ୍କ ସାମଗ୍ରୀ, ଗ୍ୟାସ ମିଶ୍ରଣ, ପାର୍ଶ୍ୱକାନ୍ଥର ଢାଲ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ, ଏଚ୍ିଙ୍ଗ୍ ହାର, ପାର୍ଶ୍ୱକାନ୍ଥର ରୁକ୍ଷତା, ଇତ୍ୟାଦିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ଏବଂ ବିକଶିତ କରାଯିବା ଉଚିତ;
2) ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ୱେଫର୍ ଉପରେ ଧାତୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ତିଆରି ପାଇଁ 10-5Ω2 ତଳେ ସମ୍ପର୍କ ପ୍ରତିରୋଧ ଆବଶ୍ୟକ। ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରୁଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ, Ni ଏବଂ Al, 100°C ଉପରେ ଖରାପ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ଧାରଣ କରେ, କିନ୍ତୁ Al/Ni ମାନଙ୍କର ଉତ୍ତମ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ଧାରଣ କରେ। /W/Au କମ୍ପୋଜିଟ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ସମ୍ପର୍କ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପ୍ରତିରୋଧ 10-3Ω2 ଅଧିକ;
3) SiC ରେ ଉଚ୍ଚ କଟିଂ ପରିଧାନ ଅଛି, ଏବଂ SiC ର କଠୋରତା ହୀରା ପରେ ଦ୍ୱିତୀୟ, ଯାହା କଟିଂ, ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ, ପଲିସ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପାଇଁ ଅଧିକ ଆବଶ୍ୟକତା ଉପସ୍ଥାପନ କରେ।

ଅଧିକନ୍ତୁ, ଟ୍ରେଞ୍ଚ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାୱାର ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକ ନିର୍ମାଣ କରିବା ଅଧିକ କଷ୍ଟକର। ବିଭିନ୍ନ ଡିଭାଇସ୍ ଗଠନ ଅନୁସାରେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାୱାର ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକୁ ମୁଖ୍ୟତଃ ପ୍ଲାନର୍ ଡିଭାଇସ୍ ଏବଂ ଟ୍ରେଞ୍ଚ ଡିଭାଇସ୍ ରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ। ପ୍ଲାନର୍ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାୱାର ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକର ଭଲ ୟୁନିଟ୍ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ସରଳ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଥାଏ, କିନ୍ତୁ JFET ପ୍ରଭାବ ପାଇଁ ପ୍ରବଣ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ପରଜୀବୀ କାପାସିଟାନ୍ସ ଏବଂ ଅନ୍-ଷ୍ଟେଟ୍ ପ୍ରତିରୋଧ ଥାଏ। ପ୍ଲାନର୍ ଡିଭାଇସ୍ ତୁଳନାରେ, ଟ୍ରେଞ୍ଚ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାୱାର ଡିଭାଇସ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ୟୁନିଟ୍ ସ୍ଥିରତା କମ୍ ଏବଂ ଏକ ଅଧିକ ଜଟିଳ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଥାଏ। ତଥାପି, ଟ୍ରେଞ୍ଚ ଗଠନ ଡିଭାଇସ୍ ୟୁନିଟ୍ ଘନତା ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଅନୁକୂଳ ଏବଂ JFET ପ୍ରଭାବ ଉତ୍ପାଦନ କରିବାର ସମ୍ଭାବନା କମ୍, ଯାହା ଚ୍ୟାନେଲ୍ ଗତିଶୀଳତାର ସମସ୍ୟା ସମାଧାନ ପାଇଁ ଲାଭଦାୟକ। ଏଥିରେ କ୍ଷୁଦ୍ର ଅନ୍-ପ୍ରତିରୋଧ, କ୍ଷୁଦ୍ର ପରଜୀବୀ କାପାସିଟାନ୍ସ ଏବଂ କମ୍ ସ୍ୱିଚ୍ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ଭଳି ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଗୁଣ ରହିଛି। ଏହାର ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସୁବିଧା ଅଛି ଏବଂ ଏହା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାୱାର ଡିଭାଇସ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ବିକାଶର ମୁଖ୍ୟଧାରାର ଦିଗ ପାଲଟିଛି। ରୋହମର ​​ସରକାରୀ ୱେବସାଇଟ୍ ଅନୁଯାୟୀ, ROHM Gen3 ଗଠନ (Gen1 Trench ଗଠନ) Gen2 (Plannar2) ଚିପ୍ କ୍ଷେତ୍ରର କେବଳ 75% ଅଟେ, ଏବଂ ସମାନ ଚିପ୍ ଆକାର ତଳେ ROHM Gen3 ଗଠନର ପ୍ରତିରୋଧ 50% ହ୍ରାସ ପାଇଛି।

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ଉତ୍ପାଦନ ଖର୍ଚ୍ଚର ଯଥାକ୍ରମେ 47%, 23%, 19%, 6% ଏବଂ 5% ପାଇଁ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍, ଏପିଟାକ୍ସି, ଫ୍ରଣ୍ଟ-ଏଣ୍ଡ୍, ଗବେଷଣା ଏବଂ ବିକାଶ ଖର୍ଚ୍ଚ ଖର୍ଚ୍ଚ ହୋଇଥାଏ।

ଶେଷରେ, ଆମେ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଶିଳ୍ପ ଶୃଙ୍ଖଳରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ବୈଷୟିକ ପ୍ରତିବନ୍ଧକଗୁଡ଼ିକୁ ଭାଙ୍ଗିବା ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦେବୁ।

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ର ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ ସହିତ ସମାନ, କିନ୍ତୁ ଅଧିକ କଷ୍ଟକର।
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ତିଆରି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସାଧାରଣତଃ କଞ୍ଚାମାଲ ସଂଶ୍ଳେଷଣ, ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି, ଇନଗଟ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ, ଇନଗଟ୍ କଟିଂ, ୱାଫର ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ, ପଲିସ୍, ସଫା କରିବା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଲିଙ୍କ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।
ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପର୍ଯ୍ୟାୟ ହେଉଛି ସମଗ୍ର ପ୍ରକ୍ରିୟାର ମୂଳ, ଏବଂ ଏହି ପଦକ୍ଷେପ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗୁଣ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ।

ସାଧାରଣ ପରିସ୍ଥିତିରେ ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ବଢ଼ିବା କଷ୍ଟକର। ଆଜି ବଜାରରେ ଲୋକପ୍ରିୟ ବାଷ୍ପ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ବୃଦ୍ଧି ପଦ୍ଧତିର ବୃଦ୍ଧି ତାପମାତ୍ରା 2300°C ଉପରେ ଏବଂ ବୃଦ୍ଧି ତାପମାତ୍ରାର ସଠିକ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଆବଶ୍ୟକ। ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ କାର୍ଯ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାଳନ କରିବା ପ୍ରାୟ କଷ୍ଟକର। ସାମାନ୍ୟ ତ୍ରୁଟି ଉତ୍ପାଦକୁ ସ୍କ୍ରାପ୍ କରିବାକୁ ନେଇଯିବ। ତୁଳନାରେ, ସିଲିକନ୍ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକୁ କେବଳ 1600℃ ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ, ଯାହା ବହୁତ କମ୍। ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବାରେ ମଧ୍ୟ ଧୀର ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ସ୍ଫଟିକ ଫର୍ମ ଆବଶ୍ୟକତା ଭଳି ଅସୁବିଧାର ସମ୍ମୁଖୀନ ହୁଏ। ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ୱେଫର ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରାୟ 7 ରୁ 10 ଦିନ ସମୟ ନିଏ, ଯେତେବେଳେ ସିଲିକନ୍ ରଡ୍ ଟାଣିବା କେବଳ ଅଢ଼େଇ ଦିନ ସମୟ ନିଏ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏପରି ଏକ ସାମଗ୍ରୀ ଯାହାର କଠୋରତା ହୀରା ପରେ ଦ୍ୱିତୀୟ। ଏହା କାଟିବା, ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ଏବଂ ପଲିସିଂ ସମୟରେ ବହୁତ କ୍ଷତି କରିବ, ଏବଂ ଆଉଟପୁଟ୍ ଅନୁପାତ କେବଳ 60%।

ଆମେ ଜାଣୁ ଯେ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ଆକାର ବୃଦ୍ଧି କରିବାର ଧାରା ରହିଛି, ଆକାର ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ବ୍ୟାସ ବିସ୍ତାର ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାର ଆବଶ୍ୟକତା ଅଧିକରୁ ଅଧିକ ହେବାରେ ଲାଗିଛି। ସ୍ଫଟିକର ପୁନରାବୃତ୍ତି ବୃଦ୍ଧି ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ବୈଷୟିକ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ମିଶ୍ରଣ ଆବଶ୍ୟକ।