SiC карбид кремнияустройство относится к устройству, изготовленному из карбида кремния в качестве сырья.
В зависимости от различных свойств сопротивления, силовые приборы делятся на токопроводящие карбидкремниевые иполуизолированный карбид кремнияРадиочастотные устройства.
Основные формы устройств и области применения карбида кремния
Основные преимущества SiC передSi материалыявляются:
Ширина запрещенной зоны SiC в 3 раза больше, чем у Si, что позволяет снизить утечки и повысить устойчивость к температуре.
SiC имеет в 10 раз большую напряженность поля пробоя, чем Si, может улучшить плотность тока, рабочую частоту, выдерживаемое напряжение и снизить потери включения-выключения, больше подходит для высоковольтных применений.
Скорость дрейфа электронов насыщения у SiC в два раза выше, чем у Si, поэтому он может работать на более высокой частоте.
SiC имеет в 3 раза большую теплопроводность, чем Si, лучшую эффективность рассеивания тепла, может поддерживать высокую плотность мощности и снижает требования к рассеиванию тепла, что делает устройство легче.
Проводящая подложка
Проводящая подложка: путем удаления различных примесей в кристалле, особенно мелкозалегающих, достигается высокое собственное удельное сопротивление кристалла.
Проводящийподложка из карбида кремнияПластина SiC
Проводящее устройство питания из карбида кремния производится путем выращивания эпитаксиального слоя карбида кремния на проводящей подложке, эпитаксиальный лист карбида кремния далее обрабатывается, включая производство диодов Шоттки, MOSFET, IGBT и т. д., в основном используемых в электромобилях, фотоэлектрической генерации, железнодорожном транспорте, центрах обработки данных, зарядных устройствах и другой инфраструктуре. Преимущества производительности следующие:
Улучшенные характеристики высокого давления. Пробивная напряженность электрического поля карбида кремния более чем в 10 раз выше, чем у кремния, что делает устойчивость устройств из карбида кремния к высокому давлению значительно выше, чем у эквивалентных кремниевых устройств.
Лучшие высокотемпературные характеристики. Карбид кремния имеет более высокую теплопроводность, чем кремний, что облегчает рассеивание тепла устройства и повышает предельную рабочую температуру. Высокая термостойкость может привести к значительному увеличению плотности мощности, одновременно снижая требования к системе охлаждения, так что терминал может быть более легким и миниатюрным.
Более низкое энергопотребление. ① Устройство из карбида кремния имеет очень низкое сопротивление и низкие потери во включенном состоянии; (2) Ток утечки устройств из карбида кремния значительно ниже, чем у кремниевых устройств, тем самым снижая потери мощности; ③ В процессе выключения устройств из карбида кремния отсутствует явление затухания тока, а потери при переключении низкие, что значительно повышает частоту переключения практических приложений.
Полуизолированная подложка SiC
Полуизолированная подложка SiC: легирование азотом используется для точного контроля удельного сопротивления проводящих изделий путем калибровки соответствующей зависимости между концентрацией легирования азотом, скоростью роста и удельным сопротивлением кристалла.
Высокочистый полуизолирующий материал подложки
Полуизолированные кремниевые углеродные радиочастотные устройства дополнительно изготавливаются путем выращивания эпитаксиального слоя нитрида галлия на полуизолированной подложке из карбида кремния для получения эпитаксиального листа нитрида кремния, включая HEMT и другие радиочастотные устройства на основе нитрида галлия, которые в основном используются в 5G-связи, автомобильной связи, оборонных приложениях, передаче данных, аэрокосмической отрасли.
Скорость дрейфа насыщенных электронов материалов из карбида кремния и нитрида галлия в 2,0 и 2,5 раза выше, чем у кремния соответственно, поэтому рабочая частота устройств из карбида кремния и нитрида галлия выше, чем у традиционных кремниевых устройств. Однако материал из нитрида галлия имеет недостаток в виде плохой термостойкости, в то время как карбид кремния обладает хорошей термостойкостью и теплопроводностью, что может компенсировать плохую термостойкость устройств из нитрида галлия, поэтому промышленность использует полуизолированный карбид кремния в качестве подложки, а эпитаксиальный слой gan выращивается на подложке из карбида кремния для производства радиочастотных устройств.
Если есть нарушение, свяжитесь с нами, чтобы удалить
Время публикации: 16 июля 2024 г.