דריטע דור האַלב-קאָנדוקטאָר ייבערפלאַך -SiC (סיליקאָן קאַרבייד) דעוויסעס און זייערע אַפּלאַקיישאַנז

אלס א נייער טיפ האלב-קאנדוקטאר מאטעריאל, איז SiC געווארן דער וויכטיגסטער האלב-קאנדוקטאר מאטעריאל פאר דער פאבריקאציע פון ​​קורץ-וועוולענגט אפטאלעקטראנישע דעווייסעס, הויך טעמפעראטור דעווייסעס, ראדיאציע קעגנשטאנד דעווייסעס און הויך-מאכט/הויך-מאכט עלעקטראנישע דעווייסעס צוליב זיינע אויסגעצייכנטע פיזישע און כעמישע אייגנשאפטן און עלעקטרישע אייגנשאפטן. ספעציעל ווען גענוצט אונטער עקסטרעמע און שווערע באדינגונגען, זענען די אייגנשאפטן פון SiC דעווייסעס פיל העכער ווי די פון Si דעווייסעס און GaAs דעווייסעס. דעריבער, זענען SiC דעווייסעס און פארשידענע סארטן סענסארן ביסלעכווייז געווארן איינע פון ​​די שליסל דעווייסעס, און שפילן א מער און מער וויכטיגע ראלע.

SiC דעווייסעס און קרייזן האבן זיך שנעל אנטוויקלט זינט די 1980ער יארן, ספעציעל זינט 1989 ווען דער ערשטער SiC סאַבסטראַט וועיפער איז אריין אויפן מאַרק. אין עטלעכע פעלדער, ווי ליכט-עמיטירנדיקע דיאָדן, הויך-פרעקווענץ הויך-מאַכט און הויך-וואָולטידזש דעווייסעס, זענען SiC דעווייסעס ברייט גענוצט געוואָרן קאמערציעל. די אַנטוויקלונג איז שנעל. נאָך כּמעט 10 יאָר פון אַנטוויקלונג, איז דער SiC דעווייס פּראָצעס געווען ביכולת צו פאַבריצירן קאמערציעלע דעווייסעס. אַ צאָל קאָמפּאַניעס רעפּרעזענטירט דורך Cree האָבן אָנגעהויבן צו פאָרשלאָגן קאמערציעלע פּראָדוקטן פון SiC דעווייסעס. היגע פאָרשונג אינסטיטוטן און אוניווערסיטעטן האָבן אויך דערגרייכט באַפרידיקנדיקע דערגרייכונגען אין SiC מאַטעריאַל וווּקס און דעווייס פאַבריקאַציע טעכנאָלאָגיע. כאָטש דער SiC מאַטעריאַל האט זייער העכערע פיזישע און כעמישע אייגנשאַפטן, און די SiC דעווייס טעכנאָלאָגיע איז אויך דערוואַקסן, אָבער די פאָרשטעלונג פון SiC דעווייסעס און קרייזן איז נישט העכער. אין דערצו צו דעם SiC מאַטעריאַל און דעווייס פּראָצעס דאַרפֿן צו זיין קעסיידער פֿאַרבעסערט. מער השתדלות זאָל זיין געמאכט אויף ווי צו נוצן SiC מאַטעריאַלן דורך אָפּטימיזירן S5C דעווייס סטרוקטור אָדער פאָרשלאָגן נייַע דעווייס סטרוקטור.

איצט קאנצענטרירט זיך די פארשונג פון SiC דעווייסעס מערסטנס אויף באזונדערע דעווייסעס. פאר יעדן טיפ דעווייס סטרוקטור, איז די ערשטע פארשונג פשוט איבערצופלאנצן די קארעספאנדירנדע Si אדער GaAs דעווייס סטרוקטור צו SiC אן אפטימיזירן די דעווייס סטרוקטור. ווייל די אינטרינסישע אקסייד שיכט פון SiC איז די זעלבע ווי Si, וואס איז SiO2, מיינט דאס אז רוב Si דעווייסעס, ספעציעל m-pa דעווייסעס, קענען פאבריצירט ווערן אויף SiC. כאטש עס איז נאר א פשוטע איבערפלאנצונג, האבן עטליכע פון ​​די דעווייסעס באקומען צופרידנשטעלנדיקע רעזולטאטן, און עטליכע פון ​​די דעווייסעס זענען שוין אריין אין פאבריק מארקעט.

SiC אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס, ספּעציעל בלוי ליכט עמיטינג דיאָדעס (BLU-ray LEDs), זענען אריין אין מאַרק אין די פריע 1990ער יאָרן און זענען די ערשטע מאַסן-פּראָדוצירטע SiC דעוויסעס. הויך וואָולטידזש SiC שאָטקי דיאָדעס, SiC RF מאַכט טראַנזיסטאָרן, SiC MOSFETs און mesFETs זענען אויך קאמערציעל בנימצא. פֿאַרשטייט זיך, די פאָרשטעלונג פון אַלע די SiC פּראָדוקטן איז ווייט פון שפּילן די סופּער קעראַקטעריסטיקס פון SiC מאַטעריאַלן, און די שטאַרקערע פֿונקציע און פאָרשטעלונג פון SiC דעוויסעס דאַרפֿן נאָך ווערן אויסגעפאָרשט און דעוועלאָפּעד. אַזעלכע פּשוטע טראַנספּלאַנטיישאַנז קענען אָפט נישט גאָר אויסנוצן די מעלות פון SiC מאַטעריאַלן. אפילו אין דעם געביט פון עטלעכע מעלות פון SiC דעוויסעס. עטלעכע פון ​​די SiC דעוויסעס וואָס זענען אָנהייב פאַבריצירט קענען נישט גלייַכן די פאָרשטעלונג פון די קאָרעספּאָנדירנדיק Si אָדער CaAs דעוויסעס.

כּדי בעסער צו פֿאַרוואַנדלען די מעלות פֿון SiC מאַטעריאַל כאַראַקטעריסטיקס אין די מעלות פֿון SiC דעוויסעס, שטודירן מיר איצט ווי צו אָפּטימיזירן דעם דעווייס מאַנופֿאַקטורינג פּראָצעס און דעווייס סטרוקטור אָדער אַנטוויקלען נייע סטרוקטורן און נייע פּראָצעסן צו פֿאַרבעסערן די פֿונקציע און פאָרשטעלונג פֿון SiC דעוויסעס.