Jako nowy typ materiału półprzewodnikowego, SiC stał się najważniejszym materiałem półprzewodnikowym do produkcji urządzeń optoelektronicznych o krótkiej długości fali, urządzeń wysokotemperaturowych, urządzeń odpornych na promieniowanie i urządzeń elektronicznych dużej mocy/dużej mocy ze względu na swoje doskonałe właściwości fizyczne i chemiczne oraz właściwości elektryczne. Zwłaszcza w przypadku zastosowania w ekstremalnych i trudnych warunkach, charakterystyki urządzeń SiC znacznie przewyższają te urządzeń Si i urządzeń GaAs. Dlatego urządzenia SiC i różnego rodzaju czujniki stopniowo stały się jednymi z kluczowych urządzeń, odgrywając coraz ważniejszą rolę.
Urządzenia i obwody SiC rozwijały się szybko od lat 80., szczególnie od 1989 r., kiedy to na rynek wprowadzono pierwszy wafel podłoża SiC. W niektórych dziedzinach, takich jak diody elektroluminescencyjne, urządzenia o wysokiej częstotliwości i wysokiej mocy oraz urządzenia wysokiego napięcia, urządzenia SiC są szeroko stosowane komercyjnie. Rozwój jest szybki. Po prawie 10 latach rozwoju proces wytwarzania urządzeń SiC był w stanie produkować urządzenia komercyjne. Wiele firm reprezentowanych przez Cree zaczęło oferować komercyjne produkty urządzeń SiC. Krajowe instytuty badawcze i uniwersytety również poczyniły satysfakcjonujące osiągnięcia w zakresie rozwoju materiałów SiC i technologii produkcji urządzeń. Chociaż materiał SiC ma bardzo dobre właściwości fizyczne i chemiczne, a technologia urządzeń SiC jest również dojrzała, wydajność urządzeń i obwodów SiC nie jest lepsza. Oprócz materiału SiC i procesu wytwarzania urządzeń należy stale udoskonalać. Należy włożyć więcej wysiłku w to, jak wykorzystać materiały SiC, optymalizując strukturę urządzenia S5C lub proponując nową strukturę urządzenia.
Obecnie. Badania urządzeń SiC koncentrują się głównie na urządzeniach dyskretnych. Dla każdego typu struktury urządzenia początkowe badania polegają po prostu na przeszczepieniu odpowiedniej struktury urządzenia Si lub GaAs do SiC bez optymalizacji struktury urządzenia. Ponieważ wewnętrzna warstwa tlenku SiC jest taka sama jak Si, czyli SiO2, oznacza to, że większość urządzeń Si, zwłaszcza urządzeń m-pa, można produkować na SiC. Chociaż jest to tylko prosty przeszczep, niektóre z uzyskanych urządzeń osiągnęły zadowalające wyniki, a niektóre z urządzeń weszły już na rynek fabryczny.
Urządzenia optoelektroniczne SiC, zwłaszcza diody elektroluminescencyjne niebieskiego światła (BLU-ray LED), weszły na rynek na początku lat 90. i są pierwszymi masowo produkowanymi urządzeniami SiC. Wysokonapięciowe diody SiC Schottky, tranzystory mocy SiC RF, tranzystory MOSFET SiC i mesFET są również dostępne w sprzedaży. Oczywiście, wydajność wszystkich tych produktów SiC jest daleka od odtwarzania super cech materiałów SiC, a silniejsza funkcja i wydajność urządzeń SiC nadal muszą być badane i rozwijane. Takie proste przeszczepy często nie mogą w pełni wykorzystać zalet materiałów SiC. Nawet w obszarze niektórych zalet urządzeń SiC. Niektóre z początkowo wyprodukowanych urządzeń SiC nie mogą dorównać wydajności odpowiadającym im urządzeniom Si lub CaAs.
Aby lepiej przełożyć zalety materiału SiC na zalety urządzeń SiC, obecnie badamy, w jaki sposób zoptymalizować proces produkcji urządzeń i ich strukturę lub opracować nowe struktury i nowe procesy w celu poprawy funkcjonowania i wydajności urządzeń SiC.
Czas publikacji: 23-08-2022