карбід кремнію SiCПристрій стосується пристрою, виготовленого з карбіду кремнію як сировини.
За різними властивостями опору, його поділяють на струмопровідні карбід-кремнієві силові пристрої танапівізольований карбід кремніюРадіочастотні пристрої.
Основні форми пристроїв та застосування карбіду кремнію
Основні переваги SiC надSi матеріалиє:
SiC має заборонену зону втричі більшу, ніж Si, що може зменшити витік та підвищити температурну стійкість.
Карбід кремнію (SiC) має в 10 разів більшу напруженість пробивного поля, ніж Si, може покращити щільність струму, робочу частоту, витримувати напругу та зменшити втрати увімкнення-вимкнення, що робить його більш придатним для застосування у високій напрузі.
SiC має вдвічі більшу швидкість дрейфу електронного насичення, ніж Si, тому він може працювати на вищій частоті.
SiC має втричі більшу теплопровідність, ніж Si, кращу продуктивність тепловіддачі, може підтримувати високу щільність потужності та зменшувати вимоги до тепловіддачі, що робить пристрій легшим.
Провідна підкладка
Провідна підкладка: шляхом видалення різних домішок у кристалі, особливо домішок мілкого рівня, для досягнення високого власного опору кристала.
Провіднийпідкладка з карбіду кремніюSiC-пластина
Провідний карбід-кремнієвий силовий пристрій виготовляється шляхом нарощування епітаксіального шару карбіду кремнію на провідній підкладці, після чого епітаксіальний лист карбіду кремнію піддається подальшій обробці, включаючи виробництво діодів Шотткі, MOSFET, IGBT тощо, які в основному використовуються в електромобілях, фотоелектричній генерації, залізничному транспорті, центрах обробки даних, зарядних пристроях та іншій інфраструктурі. Переваги продуктивності полягають у наступному:
Покращені характеристики високого тиску. Напруженість пробивного електричного поля карбіду кремнію більш ніж у 10 разів перевищує напруженість кремнію, що робить стійкість пристроїв з карбіду кремнію до високого тиску значно вищою, ніж у еквівалентних кремнієвих пристроїв.
Кращі високотемпературні характеристики. Карбід кремнію має вищу теплопровідність, ніж кремній, що полегшує відведення тепла пристроєм та підвищує граничну робочу температуру. Висока термостійкість може призвести до значного збільшення щільності потужності, одночасно знижуючи вимоги до системи охолодження, завдяки чому термінал може бути легшим та мініатюрнішим.
Нижче енергоспоживання. ① Прилади з карбіду кремнію мають дуже низький опір увімкнення та низькі втрати увімкнення; (2) Струм витоку пристроїв з карбіду кремнію значно зменшений, ніж у кремнієвих пристроїв, тим самим зменшуючи втрати потужності; ③ У процесі вимкнення пристроїв з карбіду кремнію немає явища хвостів струму, а втрати на перемикання низькі, що значно покращує частоту перемикання у практичному застосуванні.
Напівізольована підкладка з карбіду кремнію
Напівізольована підкладка з SiC: легування азотом використовується для точного контролю питомого опору провідних виробів шляхом калібрування відповідного співвідношення між концентрацією легування азотом, швидкістю росту та питомим опором кристала.
Високочистий напівізоляційний матеріал підкладки
Напівізольовані радіочастотні пристрої на основі кремнію та вуглецю додатково виготовляються шляхом вирощування епітаксіального шару нітриду галію на напівізольованій підкладці з карбіду кремнію для отримання епітаксіального листа нітриду кремнію, включаючи HEMT та інші радіочастотні пристрої на основі нітриду галію, які в основному використовуються в зв'язку 5G, транспортних засобах зв'язку, оборонних застосуваннях, передачі даних, аерокосмічній галузі.
Швидкість дрейфу насичених електронів у матеріалах з карбіду кремнію та нітриду галію відповідно в 2,0 та 2,5 рази перевищує швидкість дрейфу кремнію, тому робоча частота пристроїв з карбіду кремнію та нітриду галію вища, ніж у традиційних кремнієвих пристроїв. Однак, матеріал з нітриду галію має недолік – низьку термостійкість, тоді як карбід кремнію має добру термостійкість та теплопровідність, що може компенсувати низьку термостійкість пристроїв з нітриду галію, тому промисловість використовує напівізольований карбід кремнію як підкладку, а епітаксіальний шар gan вирощується на підкладці з карбіду кремнію для виробництва радіочастотних пристроїв.
Якщо є порушення, зв'яжіться з нами для видалення
Час публікації: 16 липня 2024 р.