Карбид кремния SiCУстройство относится к устройству, изготовленному из карбида кремния в качестве сырья.
В соответствии с различными свойствами сопротивления он делится на проводящие силовые устройства из карбида кремния иполуизолированный из карбида кремниярадиочастотные устройства.
Основные формы устройств и применение карбида кремния
Основные преимущества SiC передSi материалыявляются:
SiC имеет ширину запрещенной зоны в 3 раза больше, чем у Si, что может уменьшить утечку и повысить температурную устойчивость.
SiC имеет в 10 раз большую напряженность поля пробоя, чем Si, может улучшить плотность тока, рабочую частоту, выдерживаемое напряжение и уменьшить потери при включении-выключении, что больше подходит для приложений с высоким напряжением.
У SiC скорость дрейфа электронов в два раза выше, чем у Si, поэтому он может работать на более высокой частоте.
Карбид кремния имеет в 3 раза большую теплопроводность, чем кремний, лучшие характеристики рассеивания тепла, может поддерживать высокую плотность мощности и снижать требования к рассеиванию тепла, что делает устройство легче.
Проводящая подложка
Проводящая подложка: путем удаления различных примесей из кристалла, особенно примесей мелкого уровня, для достижения внутреннего высокого удельного сопротивления кристалла.
Проводящийподложка из карбида кремнияSiC пластина
Проводящее силовое устройство из карбида кремния происходит за счет роста эпитаксиального слоя карбида кремния на проводящей подложке, эпитаксиальный лист карбида кремния подвергается дальнейшей обработке, включая производство диодов Шоттки, MOSFET, IGBT и т. Д., В основном используемых в электромобилях, фотоэлектрических источниках энергии. генерация, железнодорожный транзит, дата-центр, зарядка и другая инфраструктура. Преимущества производительности заключаются в следующем:
Улучшенные характеристики высокого давления. Напряженность электрического поля пробоя 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.
Улучшенные высокотемпературные характеристики. Карбид кремния имеет более высокую теплопроводность, чем кремний, что облегчает отвод тепла устройством и повышает предельную рабочую температуру. Высокая термостойкость может привести к значительному увеличению удельной мощности при одновременном снижении требований к системе охлаждения, благодаря чему терминал может стать более легким и миниатюрным.
Низкое энергопотребление. ① Устройство из карбида кремния имеет очень низкое сопротивление и низкие потери при включении; (2) Ток утечки устройств из карбида кремния значительно снижается, чем у кремниевых устройств, тем самым уменьшая потери мощности; ③ В процессе выключения устройств из карбида кремния нет явления хвостового тока, а потери на переключение низкие, что значительно улучшает частоту переключения в практических приложениях.
Полуизолированная подложка SiC
Полуизолированная подложка SiC: легирование азотом используется для точного контроля удельного сопротивления проводящих продуктов путем калибровки соответствующей зависимости между концентрацией легирующего азота, скоростью роста и удельным сопротивлением кристалла.
Полуизоляционный материал подложки высокой чистоты
Полуизолированные радиочастотные устройства на основе кремния и углерода дополнительно изготавливаются путем выращивания эпитаксиального слоя нитрида галлия на полуизолированной подложке из карбида кремния для подготовки эпитаксиального листа из нитрида кремния, включая HEMT и другие радиочастотные устройства на основе нитрида галлия, в основном используемые в связи 5G, автомобильной связи, оборонное применение, передача данных, аэрокосмическая промышленность.
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 плохой термостойкости, в то время как карбид кремния обладает хорошей термостойкостью и теплопроводностью, что может компенсировать плохую термостойкость устройств из нитрида галлия, поэтому в качестве подложки промышленность использует полуизолированный карбид кремния. , а эпитаксиальный слой гана выращивается на подложке из карбида кремния для изготовления ВЧ-устройств.
Если есть нарушение, контакт удалить.
Время публикации: 16 июля 2024 г.