Kot nova vrsta polprevodniškega materiala je SiC zaradi svojih odličnih fizikalnih, kemijskih in električnih lastnosti postal najpomembnejši polprevodniški material za izdelavo kratkovalovnih optoelektronskih naprav, naprav za visoke temperature, naprav za odpornost proti sevanju in visokozmogljivih elektronskih naprav. Zlasti pri uporabi v ekstremnih in težkih pogojih lastnosti SiC naprav daleč presegajo lastnosti Si in GaAs naprav. Zato so SiC naprave in različne vrste senzorjev postopoma postale ena ključnih naprav, ki igra vse pomembnejšo vlogo.
SiC naprave in vezja so se od osemdesetih let prejšnjega stoletja hitro razvijali, zlasti od leta 1989, ko je na trg prišla prva SiC substratna rezina. Na nekaterih področjih, kot so svetleče diode, visokofrekvenčne visokonapetostne in visokonapetostne naprave, so se SiC naprave pogosto komercialno uporabljale. Razvoj je hiter. Po skoraj desetih letih razvoja je postopek SiC naprav omogočil izdelavo komercialnih naprav. Številna podjetja, ki jih zastopa Cree, so začela ponujati komercialne izdelke SiC naprav. Domači raziskovalni inštituti in univerze so prav tako dosegli zadovoljive dosežke pri razvoju SiC materialov in tehnologiji izdelave naprav. Čeprav ima SiC material zelo odlične fizikalne in kemijske lastnosti ter je tehnologija SiC naprav tudi zrela, zmogljivost SiC naprav in vezij ni vrhunska. Poleg tega je treba material SiC in postopek izdelave naprav nenehno izboljševati. Več truda bi si bilo treba vložiti v to, kako izkoristiti SiC materiale z optimizacijo strukture S5C naprav ali predlaganjem nove strukture naprav.
Trenutno se raziskave SiC naprav osredotočajo predvsem na diskretne naprave. Za vsako vrsto strukture naprave je začetna raziskava preprosta presaditev ustrezne strukture Si ali GaAs naprave na SiC brez optimizacije strukture naprave. Ker je intrinzična oksidna plast SiC enaka kot Si, ki je SiO2, to pomeni, da je večino Si naprav, zlasti m-pa naprav, mogoče izdelati na SiC. Čeprav gre le za preprosto presaditev, so nekatere pridobljene naprave dosegle zadovoljive rezultate, nekatere pa so že vstopile na tovarniški trg.
SiC optoelektronske naprave, zlasti modre svetleče diode (BLU-ray LED), so na trg vstopile v zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja in so prve množično proizvedene SiC naprave. Visokonapetostne SiC Schottky diode, SiC RF močnostni tranzistorji, SiC MOSFET-i in mesFET-i so prav tako komercialno dostopni. Seveda zmogljivost vseh teh SiC izdelkov še zdaleč ne dosega super lastnosti SiC materialov, močnejše delovanje in zmogljivost SiC naprav pa je treba še raziskati in razviti. Takšne preproste presaditve pogosto ne morejo v celoti izkoristiti prednosti SiC materialov. Tudi na področju nekaterih prednosti SiC naprav nekatere prvotno izdelane SiC naprave ne morejo doseči zmogljivosti ustreznih Si ali CaAs naprav.
Da bi prednosti lastnosti materiala SiC bolje pretvorili v prednosti naprav SiC, trenutno preučujemo, kako optimizirati postopek izdelave naprav in strukturo naprav ali razviti nove strukture in nove postopke za izboljšanje delovanja in zmogljivosti naprav SiC.
Čas objave: 23. avg. 2022