Карбід кремнію SiCпристрій відноситься до пристрою, виготовленого з карбіду кремнію як вихідного матеріалу.
Відповідно до різних властивостей опору, він поділяється на струмопровідні пристрої з карбіду кремнію танапівізольований карбід кремніюрадіочастотні пристрої.
Основні форми пристрою та застосування карбіду кремнію
Основні переваги SiC надSi матеріалиє:
SiC має ширину забороненої зони в 3 рази більшу, ніж Si, що може зменшити витік і збільшити температурний допуск.
SiC має в 10 разів більшу напруженість поля пробою, ніж Si, може покращити щільність струму, робочу частоту, здатність витримувати напругу та зменшити втрати при включенні-вимкненні, більше підходить для застосувань високої напруги.
SiC має вдвічі більшу швидкість дрейфу насичення електронів, ніж Si, тому він може працювати на вищій частоті.
SiC має в 3 рази більшу теплопровідність, ніж кремній, кращі характеристики розсіювання тепла, може підтримувати високу щільність потужності та зменшити вимоги до розсіювання тепла, що робить пристрій легшим.
Струмопровідна підкладка
Провідна підкладка: шляхом видалення різноманітних домішок у кристалі, особливо невеликих домішок, для досягнення внутрішнього високого питомого опору кристала.
провіднийпідкладка з карбіду кремніюSiC пластина
Провідний карбідокремнієвий силовий пристрій відбувається через зростання епітаксіального шару карбіду кремнію на провідній підкладці, епітаксіальний лист карбіду кремнію додатково обробляється, включаючи виробництво діодів Шотткі, MOSFET, IGBT тощо, які в основному використовуються в електромобілях, фотоелектричній енергії генерація, залізничний транспорт, центр обробки даних, зарядка та інша інфраструктура. Переваги продуктивності такі:
Покращені характеристики високого тиску. Напруженість електричного поля карбіду кремнію більш ніж у 10 разів більша, ніж у кремнію, що робить опір високому тиску пристроїв з карбіду кремнію значно вищим, ніж у еквівалентних кремнієвих пристроїв.
Кращі високотемпературні характеристики. Карбід кремнію має більш високу теплопровідність, ніж кремній, що полегшує розсіювання тепла пристрою та підвищує граничну робочу температуру. Стійкість до високих температур може призвести до значного збільшення щільності потужності, одночасно знижуючи вимоги до системи охолодження, так що термінал може бути більш легким і мініатюрним.
Менше споживання енергії. ① Пристрій з карбіду кремнію має дуже низький опір і низькі втрати при включенні; (2) Струм витоку пристроїв з карбіду кремнію значно зменшений, ніж у кремнієвих пристроях, тим самим зменшуючи втрати потужності; ③ У процесі вимкнення пристроїв з карбіду кремнію немає хвостового явища струму, а втрати при перемиканні низькі, що значно покращує частоту перемикань у практичних застосуваннях.
Напівізольована підкладка SiC: легування азотом використовується для точного контролю питомого опору провідних продуктів шляхом калібрування відповідного співвідношення між концентрацією легування азотом, швидкістю росту та питомим опором кристала.
Напівізоляційний матеріал підкладки високої чистоти
Напівізольовані радіочастотні пристрої на основі вуглецю кремнію виготовляються шляхом вирощування епітаксійного шару нітриду галію на напівізольованій підкладці з карбіду кремнію для виготовлення епітаксійного листа з нітриду кремнію, включаючи HEMT та інші радіочастотні пристрої на основі нітриду галію, які в основному використовуються в зв’язку 5G, зв’язку транспортних засобів, оборонні програми, передача даних, аерокосмічна промисловість.
Швидкість дрейфу насичених електронів карбіду кремнію та нітриду галію у 2,0 та 2,5 рази вища, ніж у кремнію відповідно, тому робоча частота пристроїв із карбіду кремнію та нітриду галію вища, ніж у традиційних кремнієвих пристроїв. Однак матеріал із нітриду галію має недолік — низьку термостійкість, тоді як карбід кремнію має хорошу термостійкість і теплопровідність, що може компенсувати низьку термостійкість пристроїв з нітриду галію, тому промисловість використовує напівізольований карбід кремнію як підкладку. , а епітаксійний шар gan вирощують на підкладці з карбіду кремнію для виготовлення радіочастотних пристроїв.
Якщо є порушення, контакт видалити
Час публікації: 16 липня 2024 р