Carbură de siliciu SiCdispozitivul se referă la dispozitivul fabricat din carbură de siliciu ca materie primă.
În funcție de diferitele proprietăți de rezistență, este împărțit în dispozitive conductoare de putere cu carbură de siliciu șicarbură de siliciu semiizolatăDispozitive RF.
Principalele forme de dispozitiv și aplicații ale carburii de siliciu
Principalele avantaje ale SiC față deSi materialesunt:
SiC are o bandă interzisă de 3 ori mai mare decât SiC, ceea ce poate reduce scurgerea și crește toleranța la temperatură.
SiC are de 10 ori puterea câmpului de defalcare a Si, poate îmbunătăți densitatea curentului, frecvența de operare, capacitatea de rezistență la tensiune și poate reduce pierderea de pornire-oprire, mai potrivit pentru aplicații de înaltă tensiune.
SiC are de două ori viteza de deplasare a saturației de electroni a 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 suporta o densitate mare de putere și poate reduce cerințele de disipare a căldurii, făcând dispozitivul mai ușor.
Substrat conductiv
Substrat conductiv: Prin îndepărtarea diferitelor impurități din cristal, în special impurități de nivel puțin adânc, pentru a obține rezistivitate ridicată intrinsecă a cristalului.
Conductivsubstrat de carbură de siliciuNapolitana SiC
Dispozitivul de putere conductiv cu carbură de siliciu este prin creșterea stratului epitaxial de carbură de siliciu pe substratul conductiv, foaia epitaxială din carbură de siliciu este procesată în continuare, inclusiv producția de diode Schottky, MOSFET, IGBT etc., utilizate în principal în vehicule electrice, putere fotovoltaică generație, tranzit feroviar, centru de date, încărcare și alte infrastructuri. Beneficiile de performanță sunt următoarele:
Caracteristici de înaltă presiune îmbunătățite. Intensitatea câmpului electric de descompunere a carburei de siliciu este de peste 10 ori mai mare decât a siliciului, ceea ce face ca rezistența la presiune înaltă a dispozitivelor cu carbură de siliciu să fie semnificativ mai mare decât cea a dispozitivelor echivalente cu siliciu.
Caracteristici mai bune la temperaturi ridicate. Carbura de siliciu are o conductivitate termică mai mare decât siliciul, ceea ce face disiparea căldurii dispozitivului mai ușoară și temperatura limită de funcționare mai mare. Rezistența la temperaturi ridicate poate duce la o creștere semnificativă a densității puterii, reducând în același timp cerințele privind sistemul de răcire, astfel încât terminalul să poată fi mai ușor și mai miniaturizat.
Consum mai mic de energie. ① Dispozitivul cu carbură de siliciu are rezistență foarte scăzută și pierderi reduse; (2) Curentul de scurgere al dispozitivelor cu carbură de siliciu este redus semnificativ decât cel al dispozitivelor cu siliciu, reducând astfel pierderea de putere; ③ Nu există nici un fenomen curent de cozi în procesul de oprire al dispozitivelor cu carbură de siliciu, iar pierderea de comutare este scăzută, ceea ce îmbunătățește foarte mult frecvența de comutare a aplicațiilor practice.
Substrat SiC semi-izolat: dopajul N este utilizat pentru a controla cu precizie rezistivitatea produselor conductoare prin calibrarea relației corespunzătoare dintre concentrația de dopaj cu azot, rata de creștere și rezistivitatea cristalului.
Material de substrat semiizolant de înaltă puritate
Dispozitivele RF pe bază de carbon de siliciu semiizolate sunt realizate în continuare prin creșterea stratului epitaxial de nitrură de galiu pe un substrat semiizolat de carbură de siliciu pentru a pregăti foile epitaxiale cu nitrură de siliciu, inclusiv HEMT și alte dispozitive RF cu nitrură de galiu, utilizate în principal în comunicațiile 5G, comunicațiile vehiculelor, aplicații de apărare, transmisie de date, aerospațială.
Rata de deplasare a electronilor saturati a materialelor cu 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 cu carbură de siliciu și nitrură de galiu este mai mare decât cea a dispozitivelor tradiționale cu siliciu. Cu toate acestea, materialul cu 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 scăzută la căldură a dispozitivelor cu nitrură de galiu, astfel încât industria ia ca substrat carbura de siliciu semiizolată. , iar stratul epitaxial gan este crescut pe substratul de carbură de siliciu pentru a fabrica dispozitive RF.
Dacă există o încălcare, contactați ștergeți
Ora postării: Iul-16-2024