Carbură de siliciu SiCdispozitivul se referă la dispozitivul fabricat din carbură de siliciu ca materie primă.
Conform diferitelor proprietăți de rezistență, se împarte în dispozitive de alimentare cu carbură de siliciu conductivă șicarbură de siliciu semiizolatăDispozitive RF.
Principalele forme de dispozitive și aplicații ale carburii de siliciu
Principalele avantaje ale SiC față deMateriale Sisunt:
SiC are o bandă interzisă de 3 ori mai mare decât Si, ceea ce poate reduce scurgerile și poate crește toleranța la temperatură.
SiC are o intensitate a câmpului de străpungere de 10 ori mai mare decât Si, poate îmbunătăți densitatea de curent, frecvența de funcționare, capacitatea de tensiune de rezistență și reduce pierderile pornit-oprit, fiind mai potrivit pentru aplicații de înaltă tensiune.
SiC are o viteză de derivă a saturației electronilor de două ori mai mare decât Si, deci poate funcționa la o frecvență mai mare.
SiC are o conductivitate termică de 3 ori mai mare decât Si, o performanță mai bună de disipare a căldurii, poate susține o densitate mare de putere și reduce cerințele de disipare a căldurii, făcând dispozitivul mai ușor.
substrat conductiv
Substrat conductiv: Prin îndepărtarea diferitelor impurități din cristal, în special a impurităților de nivel superficial, pentru a obține rezistivitatea intrinsecă ridicată a cristalului.
Conductivsubstrat de carbură de siliciuNapolitană SiC
Dispozitivul de alimentare cu carbură de siliciu conductivă se realizează prin creșterea unui strat epitaxial de carbură de siliciu pe substratul conductiv, iar foaia epitaxială de carbură de siliciu este prelucrată ulterior, inclusiv pentru producerea de diode Schottky, MOSFET, IGBT etc., utilizate în principal în vehicule electrice, generarea de energie fotovoltaică, transportul feroviar, centre de date, încărcare și alte infrastructuri. Beneficiile de performanță sunt următoarele:
Caracteristici îmbunătățite la presiune înaltă. Intensitatea câmpului electric de străpungere a carburii de siliciu este de peste 10 ori mai mare decât cea a siliciului, ceea ce face ca rezistența la presiune înaltă a dispozitivelor din carbură de siliciu să fie semnificativ mai mare decât cea a dispozitivelor echivalente din siliciu.
Caracteristici mai bune la temperaturi ridicate. Carbura de siliciu are o conductivitate termică mai mare decât siliciul, ceea ce face ca disiparea căldurii dispozitivului să fie mai ușoară și temperatura limită de funcționare să fie mai ridicată. Rezistența la temperaturi ridicate poate duce la o creștere semnificativă a densității de putere, reducând în același timp cerințele privind sistemul de răcire, astfel încât terminalul să poată fi mai ușor și mai miniaturizat.
Consum redus de energie. ① Dispozitivul din carbură de siliciu are o rezistență la conducție foarte scăzută și pierderi la conducție reduse; (2) Curentul de scurgere al dispozitivelor din carbură de siliciu este semnificativ redus față de cel al dispozitivelor din siliciu, reducând astfel pierderile de putere; ③ Nu există fenomen de stagnare a curentului în procesul de oprire al dispozitivelor din carbură de siliciu, iar pierderile de comutare sunt scăzute, ceea ce îmbunătățește considerabil frecvența de comutare a aplicațiilor practice.
Substrat semiizolat de SiC: doparea cu azot este utilizată pentru a controla cu precizie rezistivitatea produselor conductive prin calibrarea relației corespunzătoare dintre concentrația de dopare cu azot, rata de creștere și rezistivitatea cristalului.
Material substrat semiizolant de înaltă puritate
Dispozitivele RF semiizolate pe bază de siliciu-carbon sunt realizate în continuare prin creșterea unui strat epitaxial de nitrură de galiu pe un substrat semiizolat de carbură de siliciu pentru a prepara o foaie epitaxială de nitrură de siliciu, inclusiv HEMT și alte dispozitive RF de nitrură de galiu, utilizate în principal în comunicații 5G, comunicații pentru vehicule, aplicații de apărare, transmisie de date, industria aerospațială.
Rata de drift a electronilor saturați a materialelor din carbură de siliciu și nitrură de galiu este de 2,0 și, respectiv, 2,5 ori mai mare decât cea a siliciului, astfel încât frecvența de funcționare a dispozitivelor din carbură de siliciu și nitrură de galiu este mai mare decât cea a dispozitivelor tradiționale din siliciu. Cu toate acestea, materialul din nitrură de galiu are dezavantajul unei rezistențe slabe la căldură, în timp ce carbura de siliciu are o rezistență bună la căldură și o conductivitate termică, ceea ce poate compensa rezistența slabă la căldură a dispozitivelor din nitrură de galiu, astfel încât industria adoptă carbură de siliciu semiizolată ca substrat, iar stratul epitaxial de gan este crescut pe substratul din carbură de siliciu pentru a fabrica dispozitive RF.
Dacă există o încălcare, contactați ștergerea
Data publicării: 16 iulie 2024