Là một loại vật liệu bán dẫn mới, SiC đã trở thành vật liệu bán dẫn quan trọng nhất để sản xuất các thiết bị quang điện tử bước sóng ngắn, thiết bị nhiệt độ cao, thiết bị chống bức xạ và thiết bị điện tử công suất cao/công suất cao do các tính chất vật lý, hóa học và tính chất điện tuyệt vời của nó. Đặc biệt khi được sử dụng trong điều kiện khắc nghiệt và khắc nghiệt, các đặc tính của thiết bị SiC vượt xa các đặc tính của thiết bị Si và thiết bị GaAs. Do đó, các thiết bị SiC và các loại cảm biến khác nhau đã dần trở thành một trong những thiết bị chủ chốt, đóng vai trò ngày càng quan trọng.
Thiết bị và mạch SiC đã phát triển nhanh chóng kể từ những năm 1980, đặc biệt là từ năm 1989 khi tấm wafer nền SiC đầu tiên ra mắt thị trường. Trong một số lĩnh vực, chẳng hạn như điốt phát quang, thiết bị tần số cao công suất cao và điện áp cao, thiết bị SiC đã được sử dụng rộng rãi trong thương mại. Sự phát triển diễn ra nhanh chóng. Sau gần 10 năm phát triển, quy trình thiết bị SiC đã có thể sản xuất các thiết bị thương mại. Một số công ty do Cree đại diện đã bắt đầu cung cấp các sản phẩm thương mại của thiết bị SiC. Các viện nghiên cứu và trường đại học trong nước cũng đã đạt được những thành tựu đáng mừng trong công nghệ sản xuất thiết bị và phát triển vật liệu SiC. Mặc dù vật liệu SiC có các tính chất vật lý và hóa học rất vượt trội và công nghệ thiết bị SiC cũng đã trưởng thành, nhưng hiệu suất của thiết bị và mạch SiC vẫn chưa vượt trội. Ngoài quy trình vật liệu và thiết bị SiC cần phải liên tục cải tiến. Cần nỗ lực hơn nữa về cách tận dụng vật liệu SiC bằng cách tối ưu hóa cấu trúc thiết bị S5C hoặc đề xuất cấu trúc thiết bị mới.
Hiện tại. Nghiên cứu về thiết bị SiC chủ yếu tập trung vào các thiết bị rời rạc. Đối với mỗi loại cấu trúc thiết bị, nghiên cứu ban đầu chỉ đơn giản là ghép cấu trúc thiết bị Si hoặc GaAs tương ứng vào SiC mà không cần tối ưu hóa cấu trúc thiết bị. Vì lớp oxit nội tại của SiC giống với Si, tức là SiO2, điều đó có nghĩa là hầu hết các thiết bị Si, đặc biệt là các thiết bị m-pa, đều có thể được sản xuất trên SiC. Mặc dù chỉ là ghép đơn giản, nhưng một số thiết bị thu được đã đạt được kết quả khả quan và một số thiết bị đã đi vào thị trường nhà máy.
Các thiết bị quang điện tử SiC, đặc biệt là điốt phát quang xanh (đèn LED BLU-ray), đã thâm nhập thị trường vào đầu những năm 1990 và là những thiết bị SiC đầu tiên được sản xuất hàng loạt. Điốt Schottky SiC điện áp cao, bóng bán dẫn công suất RF SiC, MOSFET SiC và mesFET cũng có sẵn trên thị trường. Tất nhiên, hiệu suất của tất cả các sản phẩm SiC này còn lâu mới đạt được các đặc tính siêu việt của vật liệu SiC và chức năng cũng như hiệu suất mạnh mẽ hơn của các thiết bị SiC vẫn cần được nghiên cứu và phát triển. Những ca cấy ghép đơn giản như vậy thường không thể khai thác hết được những ưu điểm của vật liệu SiC. Ngay cả trong lĩnh vực một số ưu điểm của các thiết bị SiC. Một số thiết bị SiC được sản xuất ban đầu không thể sánh được với hiệu suất của các thiết bị Si hoặc CaAs tương ứng.
Để chuyển đổi tốt hơn những ưu điểm của đặc tính vật liệu SiC thành những ưu điểm của thiết bị SiC, hiện nay chúng tôi đang nghiên cứu cách tối ưu hóa quy trình sản xuất thiết bị và cấu trúc thiết bị hoặc phát triển các cấu trúc và quy trình mới để cải thiện chức năng và hiệu suất của thiết bị SiC.
Thời gian đăng: 23-08-2022