Дастгоҳҳои сатҳи нимноқилҳои насли сеюм - SiC (карбиди кремний) ва татбиқи онҳо

Ҳамчун як навъи нави маводи нимноқил, SiC ба сабаби хосиятҳои аълои физикӣ ва химиявӣ ва хосиятҳои электрикии худ муҳимтарин маводи нимноқил барои истеҳсоли дастгоҳҳои оптоэлектронии кӯтоҳмавҷ, дастгоҳҳои ҳарорати баланд, дастгоҳҳои муқовимат ба радиатсия ва дастгоҳҳои электронии қувваи баланд/қувваи баланд табдил ёфтааст. Хусусан ҳангоми истифода дар шароити шадид ва сахт, хусусиятҳои дастгоҳҳои SiC аз хусусиятҳои дастгоҳҳои Si ва дастгоҳҳои GaAs хеле зиёдтаранд. Аз ин рӯ, дастгоҳҳои SiC ва намудҳои гуногуни сенсорҳо тадриҷан ба яке аз дастгоҳҳои калидӣ табдил ёфта, нақши муҳимтар ва бештар мебозанд.

Дастгоҳҳо ва схемаҳои SiC аз солҳои 1980-ум, бахусус аз соли 1989, вақте ки аввалин пластинаи субстратии SiC ба бозор ворид шуд, босуръат рушд карданд. Дар баъзе соҳаҳо, ба монанди диодҳои рӯшноӣ, дастгоҳҳои басомади баланд ва баландшиддат, дастгоҳҳои SiC ба таври васеъ дар тиҷорат истифода мешуданд. Рушд босуръат аст. Пас аз тақрибан 10 соли рушд, раванди дастгоҳҳои SiC тавонист дастгоҳҳои тиҷоратиро истеҳсол кунад. Як қатор ширкатҳое, ки аз ҷониби Cree намояндагӣ карда мешаванд, ба пешниҳоди маҳсулоти тиҷоратии дастгоҳҳои SiC шурӯъ карданд. Институтҳои тадқиқотии ватанӣ ва донишгоҳҳо низ дар рушди маводи SiC ва технологияи истеҳсоли дастгоҳҳо дастовардҳои қаноатбахш ба даст овардаанд. Гарчанде ки маводи SiC хосиятҳои хеле хуби физикӣ ва химиявӣ дорад ва технологияи дастгоҳҳои SiC низ пухтааст, аммо самаранокии дастгоҳҳо ва схемаҳои SiC беҳтар нест. Илова бар ин, раванди мавод ва дастгоҳи SiC бояд мунтазам такмил дода шавад. Кӯшишҳои бештар бояд барои истифодаи чӣ гуна истифода бурдани маводҳои SiC тавассути беҳтар кардани сохтори дастгоҳи S5C ё пешниҳоди сохтори нави дастгоҳ анҷом дода шаванд.

Дар айни замон. Таҳқиқоти дастгоҳҳои SiC асосан ба дастгоҳҳои алоҳида нигаронида шудааст. Барои ҳар як намуди сохтори дастгоҳ, таҳқиқоти аввалия танҳо кӯчонидани сохтори мувофиқи дастгоҳи Si ё GaAs ба SiC бе беҳсозии сохтори дастгоҳ мебошад. Азбаски қабати оксиди дохилии SiC бо Si, ки SiO2 аст, якхела аст, ин маънои онро дорад, ки аксари дастгоҳҳои Si, бахусус дастгоҳҳои m-pa, метавонанд дар SiC истеҳсол карда шаванд. Гарчанде ки ин танҳо як кӯчонидани оддӣ аст, баъзе аз дастгоҳҳои бадастомада натиҷаҳои қаноатбахш ба даст овардаанд ва баъзе аз дастгоҳҳо аллакай ба бозори завод ворид шудаанд.

Дастгоҳҳои оптоэлектронии SiC, бахусус диодҳои нурафкани кабуд (LED-ҳои BLU-ray), дар аввали солҳои 1990 ба бозор ворид шуданд ва аввалин дастгоҳҳои SiC-и истеҳсолшудаи оммавӣ мебошанд. Диодҳои SiC Шотткии шиддати баланд, транзисторҳои қувваи SiC RF, MOSFET-ҳои SiC ва mesFET-ҳо низ ба таври тиҷорӣ дастрасанд. Албатта, кори ҳамаи ин маҳсулоти SiC аз хусусиятҳои суперистеъмолии маводҳои SiC хеле дур аст ва вазифа ва кори қавитари дастгоҳҳои SiC ҳоло ҳам бояд таҳқиқ ва таҳия карда шаванд. Чунин трансплантатсияҳои оддӣ аксар вақт наметавонанд аз бартариҳои маводҳои SiC пурра истифода баранд. Ҳатто дар мавриди баъзе бартариҳои дастгоҳҳои SiC. Баъзе аз дастгоҳҳои SiC, ки дар аввал истеҳсол шуда буданд, наметавонанд бо кори дастгоҳҳои мувофиқи Si ё CaAs мувофиқат кунанд.

Барои беҳтар табдил додани бартариҳои хусусиятҳои маводи SiC ба бартариҳои дастгоҳҳои SiC, мо айни замон меомӯзем, ки чӣ гуна раванди истеҳсоли дастгоҳ ва сохтори дастгоҳро беҳтар созем ё сохторҳо ва равандҳои навро барои беҳтар кардани вазифа ва самаранокии дастгоҳҳои SiC таҳия кунем.


Вақти нашр: 23 августи соли 2022
Сӯҳбати онлайн дар WhatsApp!