Пластини SiC — це напівпровідники, виготовлені з карбіду кремнію. Цей матеріал був розроблений в 1893 році і ідеально підходить для різноманітних застосувань. Особливо підходить для діодів Шотткі, бар’єрних діодів Шотткі, перемикачів і польових транзисторів метал-оксид-напівпровідник. Завдяки своїй високій твердості це чудовий вибір для компонентів силової електроніки.
В даний час існує два основних типи пластин SiC. Перший — це полірована пластина, яка являє собою одну пластину з карбіду кремнію. Він виготовлений із кристалів SiC високої чистоти та може мати діаметр 100 або 150 мм. Використовується в електронних пристроях великої потужності. Другий тип - епітаксіальна кристалічна пластина карбіду кремнію. Цей тип пластин виготовляється шляхом додавання на поверхню одного шару кристалів карбіду кремнію. Цей метод вимагає точного контролю товщини матеріалу та відомий як N-тип епітаксії.
Наступний тип - бета-карбід кремнію. Beta SiC виробляється при температурах вище 1700 градусів Цельсія. Альфа-карбіди є найпоширенішими і мають гексагональну кристалічну структуру, схожу на вюрцит. Бета-форма схожа на діамант і використовується в деяких програмах. Це завжди був перший вибір для напівфабрикатів для електромобілів. Декілька сторонніх постачальників пластин карбіду кремнію зараз працюють над цим новим матеріалом.
Пластини ZMSH SiC є дуже популярними напівпровідниковими матеріалами. Це високоякісний напівпровідниковий матеріал, який добре підходить для багатьох застосувань. Пластини карбіду кремнію ZMSH є дуже корисним матеріалом для різноманітних електронних пристроїв. ZMSH постачає широкий асортимент високоякісних пластин і підкладок SiC. Вони доступні в N-типу та напівізольованих формах.
2---Карбід кремнію: на шляху до нової ери пластин
Фізичні властивості та характеристики карбіду кремнію
Карбід кремнію має особливу кристалічну структуру, використовуючи гексагональну щільну структуру, схожу на алмаз. Така структура дозволяє карбіду кремнію мати відмінну теплопровідність і стійкість до високих температур. Порівняно з традиційними кремнієвими матеріалами, карбід кремнію має більшу ширину забороненої зони, що забезпечує більший відстань між електронними зонами, що призводить до більшої рухливості електронів і меншого струму витоку. Крім того, карбід кремнію також має більш високу швидкість дрейфу насичення електронів і нижчий питомий опір самого матеріалу, забезпечуючи кращі характеристики для застосування з високою потужністю.
Варіанти застосування та перспективи карбідокремнієвих пластин
Застосування силової електроніки
Пластина карбіду кремнію має широкі перспективи застосування в галузі силової електроніки. Завдяки високій рухливості електронів і відмінній теплопровідності пластини SIC можуть використовуватися для виробництва комутаційних пристроїв високої щільності потужності, таких як силові модулі для електромобілів і сонячні інвертори. Високотемпературна стабільність пластин карбіду кремнію дозволяє цим пристроям працювати в середовищі з високою температурою, забезпечуючи більшу ефективність і надійність.
Оптоелектронні застосування
У галузі оптоелектронних пристроїв пластини карбіду кремнію демонструють свої унікальні переваги. Матеріал карбіду кремнію має широкі характеристики забороненої зони, що дозволяє досягти високої фотонеенергії та низьких втрат світла в оптоелектронних пристроях. Пластини карбіду кремнію можна використовувати для виготовлення високошвидкісних пристроїв зв'язку, фотодетекторів і лазерів. Його відмінна теплопровідність і низька щільність кристалічних дефектів роблять його ідеальним для виготовлення високоякісних оптоелектронних пристроїв.
Outlook
Із зростаючим попитом на високопродуктивні електронні пристрої пластини з карбіду кремнію мають багатообіцяюче майбутнє як матеріал із чудовими властивостями та широким потенціалом застосування. З постійним удосконаленням технології приготування та зниженням вартості, комерційне застосування пластин карбіду кремнію буде сприятися. Очікується, що протягом наступних кількох років пластини з карбіду кремнію поступово вийдуть на ринок і стануть основним вибором для застосувань високої потужності, високої частоти та високих температур.
3---Поглиблений аналіз ринку пластин SiC і технологічних тенденцій
Поглиблений аналіз рушійних сил ринку пластин з карбіду кремнію (SiC).
На зростання ринку пластин з карбіду кремнію (SiC) впливають кілька ключових факторів, і поглиблений аналіз впливу цих факторів на ринок має вирішальне значення. Ось деякі з ключових чинників ринку:
Енергозбереження та захист навколишнього середовища: висока продуктивність і низьке енергоспоживання матеріалів карбіду кремнію роблять його популярним у сфері енергозбереження та захисту навколишнього середовища. Попит на електромобілі, сонячні інвертори та інші пристрої для перетворення енергії стимулює зростання ринку пластин карбіду кремнію, оскільки він допомагає зменшити витрати енергії.
Застосування силової електроніки: карбід кремнію чудово підходить для застосування силової електроніки та може використовуватися в силовій електроніці в умовах високого тиску та високої температури. З популяризацією відновлюваних джерел енергії та просуванням переходу на електроенергію попит на пластини з карбіду кремнію на ринку силової електроніки продовжує зростати.
Детальний аналіз майбутніх тенденцій розвитку технологій виробництва SiC пластин
Масове виробництво та скорочення витрат: майбутнє виробництво SiC пластин буде більше зосереджено на масовому виробництві та зниженні витрат. Це включає вдосконалені методи вирощування, такі як хімічне осадження з парової фази (CVD) і фізичне осадження з парової фази (PVD), щоб підвищити продуктивність і знизити витрати виробництва. Крім того, очікується, що впровадження інтелектуальних та автоматизованих виробничих процесів ще більше підвищить ефективність.
Новий розмір і структура пластин: Розмір і структура пластин SiC можуть змінитися в майбутньому, щоб відповідати потребам різних застосувань. Це може включати пластини більшого діаметру, неоднорідні структури або багатошарові пластини для забезпечення більшої гнучкості конструкції та параметрів продуктивності.
Енергоефективність і екологічне виробництво. Виробництво пластин SiC у майбутньому приділятиме більше уваги енергоефективності та екологічному виробництву. Заводи, що працюють на відновлюваних джерелах енергії, зелених матеріалах, переробці відходів і виробничих процесах з низьким вмістом вуглецю, стануть трендами у виробництві.
Час публікації: 19 січня 2024 р