SiC silicijum karbidUređaj se odnosi na uređaj napravljen od silicijum karbida kao sirovine.
Prema različitim svojstvima otpora, podijeljen je na provodljive silicijum-karbidne energetske uređaje ipoluizolirani silicijum karbidRF uređaji.
Glavni oblici uređaja i primjene silicijum 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 jačinu probojnog polja od Si, može poboljšati gustoću struje, radnu frekvenciju, izdržati napon i smanjiti gubitke uključeno-isključeno, pogodniji za visokonaponske primjene.
SiC ima dvostruko veću brzinu drifta zasićenja elektrona od Si, tako da može raditi na višoj frekvenciji.
SiC ima 3 puta veću toplotnu provodljivost od Si, bolje performanse odvođenja toplote, može podržati visoku gustinu snage i smanjiti zahtjeve za odvođenjem toplote, čineći uređaj lakšim.
Provodljiva podloga
Provodljiva podloga: Uklanjanjem različitih nečistoća u kristalu, posebno nečistoća plitkog nivoa, postiže se visoka intrinzična otpornost kristala.
Provodljivosilicijum karbidna podlogaSiC pločica
Konduktivni silicijum karbidni uređaj za napajanje se proizvodi rastom epitaksijalnog sloja silicijum karbida na provodljivoj podlozi, nakon čega se epitaksijalni sloj silicijum karbida dalje obrađuje, uključujući proizvodnju Schottky dioda, MOSFET-ova, IGBT-ova itd., a uglavnom se koristi u električnim vozilima, fotonaponskoj proizvodnji energije, željezničkom prevozu, podatkovnim centrima, punjačima i drugoj infrastrukturi. Prednosti performansi su sljedeće:
Poboljšane karakteristike visokog pritiska. Jačina probojnog električnog polja silicijum karbida je više od 10 puta veća od jačine silicijumskog, što čini otpornost uređaja na visoki pritisak od silicijum karbida znatno većom od iste jačine u ekvivalentnim silicijumskim uređajima.
Bolje karakteristike na visokim temperaturama. Silicijum karbid ima veću toplotnu provodljivost od silicijuma, što olakšava odvođenje toplote uređaja i višu graničnu radnu temperaturu. Otpornost na visoke temperature može dovesti do značajnog povećanja gustine snage, uz smanjenje zahtjeva za sistem hlađenja, tako da terminal može biti lakši i minijaturniji.
Manja potrošnja energije. ① Uređaj od silicijum karbida ima vrlo nizak otpor uključenja i male gubitke uključenja; (2) Struja curenja kod uređaja od silicijum karbida je značajno smanjena nego kod silicijumskih uređaja, čime se smanjuje gubitak snage; ③ Ne postoji fenomen opadanja struje u procesu isključivanja kod uređaja od silicijum karbida, a gubici pri preključivanju su niski, što značajno poboljšava frekvenciju preključivanja u praktičnim primjenama.
Poluizolovana SiC podloga: N dopiranje se koristi za preciznu kontrolu otpornosti provodljivih proizvoda kalibriranjem odgovarajućeg odnosa između koncentracije dušikovog dopiranja, brzine rasta i otpornosti kristala.
Visokočisti poluizolacijski supstratni materijal
Poluizolovani RF uređaji na bazi silicijum-ugljika se dalje izrađuju uzgojem epitaksijalnog sloja galijum-nitrida na poluizolovanoj silicijum-karbidnoj podlozi kako bi se pripremila epitaksijalna ploča silicijum-nitrida, uključujući HEMT i druge RF uređaje od galijum-nitrida, koji se uglavnom koriste u 5G komunikacijama, komunikacijama u vozilima, odbrambenim primjenama, prenosu podataka i vazduhoplovstvu.
Brzina pomicanja elektrona kod silicijum-karbidnih i galijum-nitridnih materijala je 2,0 odnosno 2,5 puta veća od brzine drifta silicijuma, tako da je radna frekvencija uređaja od silicijum-karbida i galijum-nitrida veća od one kod tradicionalnih silicijumskih uređaja. Međutim, galijum-nitridni materijal ima nedostatak slabe otpornosti na toplotu, dok silicijum-karbid ima dobru otpornost na toplotu i toplotnu provodljivost, što može nadoknaditi slabu otpornost na toplotu uređaja od galijum-nitrida, pa industrija koristi poluizolovani silicijum-karbid kao podlogu, a gan epitaksijalni sloj se uzgaja na podlozi od silicijum-karbida za proizvodnju RF uređaja.
U slučaju kršenja pravila, kontaktirajte brisanje
Vrijeme objave: 16. jula 2024.