SiC silicijev karbidUređaj se odnosi na uređaj izrađen od silicijevog karbida kao sirovine.
Prema različitim svojstvima otpora, dijeli se na vodljive silicij-karbidne energetske uređaje ipoluizolirani silicijev karbidRF uređaji.
Glavni oblici uređaja i primjene silicijevog karbida
Glavne prednosti SiC-a u odnosu naSi materijalisu:
SiC ima tri puta veći energetski procjep od Si, što može smanjiti curenje i povećati temperaturnu toleranciju.
SiC ima 10 puta veću jakost probojnog polja od Si, može poboljšati gustoću struje, radnu frekvenciju, podnijeti napon i smanjiti gubitke uključeno-isključeno, pogodniji za visokonaponske primjene.
SiC ima dvostruko veću brzinu drifta zasićenja elektrona od Si, pa može raditi na višoj frekvenciji.
SiC ima 3 puta veću toplinsku vodljivost od Si, bolje performanse odvođenja topline, može podržati visoku gustoću snage i smanjiti zahtjeve za odvođenjem topline, čineći uređaj lakšim.
Vodljiva podloga
Vodljiva podloga: Uklanjanjem raznih nečistoća u kristalu, posebno nečistoća plitke razine, postiže se visoka intrinzična otpornost kristala.
Vodljivisilicij-karbidna podlogaSiC pločica
Konduktivni silicijev karbidni uređaj za napajanje nastaje rastom epitaksijalnog sloja silicijevog karbida na vodljivoj podlozi, a epitaksijalni sloj silicijevog karbida se dalje obrađuje, uključujući proizvodnju Schottky dioda, MOSFET-ova, IGBT-ova itd., a uglavnom se koristi u električnim vozilima, fotonaponskoj proizvodnji energije, željezničkom prijevozu, podatkovnim centrima, punjačima i drugoj infrastrukturi. Prednosti performansi su sljedeće:
Poboljšane karakteristike visokog tlaka. Probojna jakost električnog polja silicij-karbida je više od 10 puta veća od jakosti silicija, što čini otpornost silicij-karbidnih uređaja na visoki tlak znatno većom od one kod ekvivalentnih silicijskih uređaja.
Bolje karakteristike na visokim temperaturama. Silicijev karbid ima veću toplinsku vodljivost od silicija, što olakšava odvođenje topline uređaja i višu graničnu radnu temperaturu. Otpornost na visoke temperature može dovesti do značajnog povećanja gustoće snage, a istovremeno smanjuje zahtjeve za sustav hlađenja, tako da terminal može biti lakši i minijaturniji.
Manja potrošnja energije. ① Uređaj od silicij-karbida ima vrlo nizak otpor uključenja i niske gubitke uključenja; (2) Struja curenja uređaja od silicij-karbida značajno je smanjena nego kod silicijskih uređaja, čime se smanjuje gubitak snage; ③ Nema fenomena opadanja struje u procesu isključivanja uređaja od silicij-karbida, a gubici pri preklapanju su niski, što uvelike poboljšava frekvenciju preklapanja u praktičnim primjenama.
Poluizolirana SiC podloga: N dopiranje se koristi za preciznu kontrolu otpornosti vodljivih proizvoda kalibriranjem odgovarajućeg odnosa između koncentracije dušikovog dopiranja, brzine rasta i otpornosti kristala.
Visokočisti poluizolacijski supstratni materijal
Poluizolirani RF uređaji na bazi silicijevog ugljika dodatno se izrađuju uzgojem epitaksijalnog sloja galijevog nitrida na poluizoliranoj silicij-karbidnoj podlozi za pripremu epitaksijalnog sloja silicijevog nitrida, uključujući HEMT i druge RF uređaje od galijevog nitrida, koji se uglavnom koriste u 5G komunikacijama, komunikacijama u vozilima, obrambenim primjenama, prijenosu podataka i zrakoplovstvu.
Brzina pomicanja elektrona zasićenih silicijevih karbidnih i galijevih nitridnih materijala je 2,0 odnosno 2,5 puta veća od silicijevih, pa je radna frekvencija silicijevih karbidnih i galijevih nitridnih uređaja veća od one kod tradicionalnih silicijevih uređaja. Međutim, galijev nitridni materijal ima nedostatak slabe otpornosti na toplinu, dok silicijev karbid ima dobru otpornost na toplinu i toplinsku vodljivost, što može nadoknaditi slabu otpornost na toplinu galijevih nitridnih uređaja, pa industrija uzima poluizolirani silicijev karbid kao podlogu, a gan epitaksijalni sloj se uzgaja na silicijevoj karbidnoj podlozi za proizvodnju RF uređaja.
U slučaju kršenja, kontaktirajte brisanje
Vrijeme objave: 16. srpnja 2024.