Пластини SiC – це напівпровідники, виготовлені з карбіду кремнію. Цей матеріал був розроблений у 1893 році та ідеально підходить для різноманітних застосувань. Особливо підходить для діодів Шотткі, діодів Шотткі з бар'єрним переходом, перемикачів та польових транзисторів типу метал-оксид-напівпровідник. Завдяки високій твердості, це чудовий вибір для компонентів силової електроніки.
Наразі існує два основних типи пластин SiC. Перший – це полірована пластина, яка являє собою одну пластину з карбіду кремнію. Вона виготовлена з високочистих кристалів SiC і може мати діаметр 100 мм або 150 мм. Вона використовується у потужних електронних пристроях. Другий тип – епітаксіальна кристалічна пластина з карбіду кремнію. Цей тип пластини виготовляється шляхом додавання до поверхні одного шару кристалів карбіду кремнію. Цей метод вимагає точного контролю товщини матеріалу та відомий як епітаксія N-типу.
Наступний тип – це бета-карбід кремнію. Бета-карбід кремнію виробляється за температури вище 1700 градусів Цельсія. Альфа-карбіди є найпоширенішими та мають гексагональну кристалічну структуру, подібну до вюрциту. Бета-форма схожа на алмаз і використовується в деяких сферах застосування. Вона завжди була першим вибором для напівфабрикатів для силових установок електромобілів. Кілька сторонніх постачальників пластин з карбіду кремнію зараз працюють над цим новим матеріалом.
Карбід-кремнієві пластини ZMSH – це дуже популярні напівпровідникові матеріали. Це високоякісний напівпровідниковий матеріал, який добре підходить для багатьох застосувань. Карбід-кремнієві пластини ZMSH – це дуже корисний матеріал для різноманітних електронних пристроїв. ZMSH постачає широкий асортимент високоякісних карбід-кремнієвих пластин та підкладок. Вони доступні в N-типі та напівізольованому вигляді.
2---Карбід кремнію: на шляху до нової ери пластин
Фізичні властивості та характеристики карбіду кремнію
Карбід кремнію має особливу кристалічну структуру, використовуючи гексагональну щільноупаковану структуру, подібну до алмазу. Ця структура забезпечує карбіду кремнію чудову теплопровідність та стійкість до високих температур. Порівняно з традиційними кремнієвими матеріалами, карбід кремнію має більшу ширину забороненої зони, що забезпечує більшу міжзонну відстань між електронними зонами, що призводить до вищої рухливості електронів та меншого струму витоку. Крім того, карбід кремнію також має вищу швидкість дрейфу насичення електронів та нижчий питомий опір самого матеріалу, що забезпечує кращу продуктивність для застосувань з високою потужністю.
Варіанти застосування та перспективи карбід-кремнієвих пластин
Застосування силової електроніки
Пластини карбіду кремнію мають широкі перспективи застосування в галузі силової електроніки. Завдяки високій рухливості електронів та чудовій теплопровідності, пластини SIC можуть бути використані для виготовлення комутаційних пристроїв з високою щільністю потужності, таких як силові модулі для електромобілів та сонячні інвертори. Висока температурна стабільність пластин карбіду кремнію дозволяє цим пристроям працювати в умовах високих температур, забезпечуючи більшу ефективність та надійність.
Оптоелектронні застосування
В галузі оптоелектронних пристроїв, пластини карбіду кремнію демонструють свої унікальні переваги. Матеріал карбіду кремнію має широку заборонену зону, що дозволяє йому досягати високої енергії фотонів та низьких втрат світла в оптоелектронних пристроях. Пластини карбіду кремнію можуть бути використані для виготовлення високошвидкісних комунікаційних пристроїв, фотодетекторів та лазерів. Їхня чудова теплопровідність та низька щільність кристалічних дефектів роблять їх ідеальними для виготовлення високоякісних оптоелектронних пристроїв.
Перспективи
Зі зростанням попиту на високопродуктивні електронні пристрої, пластини з карбіду кремнію мають багатообіцяюче майбутнє як матеріал з чудовими властивостями та широким потенціалом застосування. Завдяки постійному вдосконаленню технології виробництва та зниженню вартості, комерційне застосування пластин з карбіду кремнію буде сприяти зростанню. Очікується, що в найближчі кілька 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 та технологічних тенденцій пластин SiC
Поглиблений аналіз факторів, що впливають на ринок пластин з карбіду кремнію (SiC)
Зростання ринку пластин з карбіду кремнію (SiC) залежить від кількох ключових факторів, і глибокий аналіз впливу цих факторів на ринок є критично важливим. Ось деякі з ключових ринкових рушійних сил:
Енергозбереження та захист довкілля: Висока продуктивність та низьке енергоспоживання карбід-кремнієвих матеріалів роблять їх популярними в галузі енергозбереження та захисту довкілля. Попит на електромобілі, сонячні інвертори та інші пристрої перетворення енергії стимулює зростання ринку карбід-кремнієвих пластин, оскільки це допомагає зменшити втрати енергії.
Застосування силової електроніки: Карбід кремнію чудово підходить для силової електроніки та може використовуватися в силовій електроніці в умовах високого тиску та високих температур. З популяризацією відновлюваної енергії та сприянням переходу на електроенергію, попит на пластини з карбіду кремнію на ринку силової електроніки продовжує зростати.
Детальний аналіз тенденцій розвитку майбутніх технологій виробництва SiC-пластин
Масове виробництво та зниження витрат: Майбутнє виробництво пластин SiC буде більше зосереджено на масовому виробництві та зниженні витрат. Це включає вдосконалені методи вирощування, такі як хімічне осадження з парової фази (CVD) та фізичне осадження з парової фази (PVD), для підвищення продуктивності та зниження виробничих витрат. 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 задовольнити потреби різних застосувань. Це може включати пластини більшого діаметра, гетерогенні структури або багатошарові пластини для забезпечення більшої гнучкості проектування та варіантів продуктивності.
Енергоефективність та зелене виробництво: У майбутньому виробництво SiC-пластин буде приділяти більше уваги енергоефективності та зеленому виробництву. Заводи, що працюють на відновлюваній енергії, зелених матеріалах, переробці відходів та низьковуглецевих виробничих процесах, стануть трендами у виробництві.
Час публікації: 19 січня 2024 р.