SiC silicijev karbiduređaj se odnosi na uređaj izrađen od silicijevog karbida kao sirovine.
Prema različitim svojstvima otpora, dijeli se na vodljive električne uređaje od silicij karbida ipoluizolirani silicijev karbidRF uređaji.
Glavni oblici uređaja i primjene silicijevog karbida
Glavne prednosti SiC nadSi materijalisu:
SiC ima propusni pojas 3 puta veći 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, kapacitet podnošenja napona i smanjiti gubitke pri uključivanju i isključivanju, što je prikladnije za visokonaponske primjene.
SiC ima dvostruko veću brzinu drifta zasićenja elektronima od Si, tako da može raditi na višoj frekvenciji.
SiC ima 3 puta veću toplinsku vodljivost od Si, bolju disipaciju topline, može podržati visoku gustoću snage i smanjiti zahtjeve za disipacijom topline, čineći uređaj lakšim.
Vodljiva podloga
Vodljivi supstrat: Uklanjanjem raznih nečistoća u kristalu, posebno nečistoća plitke razine, kako bi se postigla intrinzična visoka otpornost kristala.
Vodljivisupstrat od silicij karbidaSiC pločica
Vodljivi uređaj za napajanje od silicij-karbida je putem rasta epitaksijskog sloja od silicij-karbida na vodljivoj podlozi, epitaksijalni list od silicij-karbida se dalje obrađuje, uključujući proizvodnju Schottky dioda, MOSFET-a, IGBT-a itd., koji se uglavnom koriste u električnim vozilima, fotonaponskoj energiji proizvodnja, željeznički tranzit, podatkovni centar, punjenje i druga infrastruktura. Prednosti izvedbe su sljedeće:
Poboljšane karakteristike visokog tlaka. Jačina električnog polja proboja silicij-karbida je više od 10 puta veća od silicija, što čini otpornost na visoki tlak uređaja od silicij-karbida znatno višim od ekvivalentnih silicijevih uređaja.
Bolje karakteristike pri 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, istovremeno smanjujući zahtjeve za sustav hlađenja, tako da terminal može biti lakši i minijaturniji.
Manja potrošnja energije. ① Uređaj od silicij karbida ima vrlo nizak otpor pri uključivanju i niske gubitke pri uključivanju; (2) Struja curenja uređaja od silicij-karbida značajno je smanjena nego kod silicijevih uređaja, čime se smanjuje gubitak snage; ③ Nema trenutnog fenomena repa u procesu isključivanja uređaja od silicij-karbida, a gubitak pri prebacivanju je nizak, što uvelike poboljšava učestalost prebacivanja u praktičnim primjenama.
Poluizolirani SiC supstrat: N dopiranje se koristi za preciznu kontrolu otpornosti vodljivih proizvoda kalibracijom odgovarajućeg odnosa između koncentracije dušikovog dopinga, brzine rasta i otpornosti kristala.
Poluizolacijski supstratni materijal visoke čistoće
Poluizolirani RF uređaji na bazi silicij-ugljika dalje se izrađuju uzgojem epitaksijskog sloja galij-nitrida na polu-izoliranoj podlozi od silicij-karbida za pripremu epitaksijalne ploče od silicij-nitrida, uključujući HEMT i druge RF uređaje od galij-nitrida, koji se uglavnom koriste u 5G komunikacijama, komunikacijama u vozilima, obrambene aplikacije, prijenos podataka, zrakoplovstvo.
Zasićena stopa drifta elektrona materijala od silicij karbida i galij nitrida je 2,0 odnosno 2,5 puta veća od silicija, tako da je radna frekvencija uređaja od silicij karbida i galij nitrida veća nego kod tradicionalnih silicijevih uređaja. Međutim, materijal od galij nitrida ima nedostatak loše otpornosti na toplinu, dok silicij karbid ima dobru otpornost na toplinu i toplinsku vodljivost, što može nadoknaditi lošu otpornost na toplinu uređaja s galij nitridom, tako da industrija uzima poluizolirani silicij karbid kao supstrat , a gan epitaksijalni sloj se uzgaja na podlozi od silicij karbida za proizvodnju RF uređaja.
Ako postoji kršenje, kontakt izbrišite
Vrijeme objave: 16. srpnja 2024