καρβίδιο του πυριτίου SiCΗ συσκευή αναφέρεται στη συσκευή που κατασκευάζεται από καρβίδιο του πυριτίου ως πρώτη ύλη.
Σύμφωνα με τις διαφορετικές ιδιότητες αντίστασης, χωρίζεται σε αγώγιμες συσκευές ισχύος καρβιδίου του πυριτίου καιημιμονωμένο καρβίδιο του πυριτίουΣυσκευές RF.
Κύριες μορφές συσκευών και εφαρμογές καρβιδίου του πυριτίου
Τα κύρια πλεονεκτήματα του SiC σε σχέση μεΥλικά Siεκτάριο:
Το SiC έχει ενεργειακό χάσμα 3 φορές μεγαλύτερο από το Si, το οποίο μπορεί να μειώσει τις διαρροές και να αυξήσει την ανοχή στη θερμοκρασία.
Το SiC έχει 10 φορές την ένταση του πεδίου διάσπασης του Si, μπορεί να βελτιώσει την πυκνότητα ρεύματος, τη συχνότητα λειτουργίας, να αντέξει την τάση και να μειώσει την απώλεια on-off, πιο κατάλληλο για εφαρμογές υψηλής τάσης.
Το SiC έχει διπλάσια ταχύτητα ολίσθησης κορεσμού ηλεκτρονίων από το Si, επομένως μπορεί να λειτουργεί σε υψηλότερη συχνότητα.
Το SiC έχει 3 φορές την θερμική αγωγιμότητα του Si, καλύτερη απόδοση απαγωγής θερμότητας, μπορεί να υποστηρίξει υψηλή πυκνότητα ισχύος και να μειώσει τις απαιτήσεις απαγωγής θερμότητας, καθιστώντας τη συσκευή ελαφρύτερη.
Αγώγιμο υπόστρωμα
Αγώγιμο υπόστρωμα: Αφαιρώντας διάφορες ακαθαρσίες στον κρύσταλλο, ειδικά ακαθαρσίες ρηχού επιπέδου, για να επιτευχθεί η εγγενής υψηλή ειδική αντίσταση του κρυστάλλου.
Αγώγιμοςυπόστρωμα καρβιδίου του πυριτίουπλακίδιο SiC
Η αγώγιμη συσκευή ισχύος από καρβίδιο του πυριτίου είναι μέσω της ανάπτυξης επιταξιακού στρώματος καρβιδίου του πυριτίου στο αγώγιμο υπόστρωμα, το επιταξιακό φύλλο καρβιδίου του πυριτίου υφίσταται περαιτέρω επεξεργασία, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής διόδων Schottky, MOSFET, IGBT κ.λπ., που χρησιμοποιούνται κυρίως σε ηλεκτρικά οχήματα, φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας, σιδηροδρομικές μεταφορές, κέντρα δεδομένων, φόρτιση και άλλες υποδομές. Τα οφέλη απόδοσης είναι τα εξής:
Βελτιωμένα χαρακτηριστικά υψηλής πίεσης. Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου διάσπασης του καρβιδίου του πυριτίου είναι περισσότερο από 10 φορές μεγαλύτερη από αυτή του πυριτίου, γεγονός που καθιστά την αντοχή σε υψηλή πίεση των συσκευών καρβιδίου του πυριτίου σημαντικά υψηλότερη από αυτή των ισοδύναμων συσκευών πυριτίου.
Καλύτερα χαρακτηριστικά υψηλής θερμοκρασίας. Το καρβίδιο του πυριτίου έχει υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα από το πυρίτιο, γεγονός που καθιστά την απαγωγή θερμότητας της συσκευής ευκολότερη και το όριο θερμοκρασίας λειτουργίας υψηλότερο. Η αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική αύξηση της πυκνότητας ισχύος, μειώνοντας παράλληλα τις απαιτήσεις στο σύστημα ψύξης, έτσι ώστε ο ακροδέκτης να μπορεί να είναι πιο ελαφρύς και μικροσκοπικός.
Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. ① Η συσκευή καρβιδίου του πυριτίου έχει πολύ χαμηλή αντίσταση ενεργοποίησης και χαμηλή απώλεια. (2) Το ρεύμα διαρροής των συσκευών καρβιδίου του πυριτίου μειώνεται σημαντικά από αυτό των συσκευών πυριτίου, μειώνοντας έτσι την απώλεια ισχύος. ③ Δεν υπάρχει φαινόμενο ουράς ρεύματος στη διαδικασία απενεργοποίησης των συσκευών καρβιδίου του πυριτίου και η απώλεια μεταγωγής είναι χαμηλή, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά τη συχνότητα μεταγωγής των πρακτικών εφαρμογών.
Ημιμονωμένο υπόστρωμα SiC: Η προσθήκη αζώτου χρησιμοποιείται για τον ακριβή έλεγχο της ειδικής αντίστασης των αγώγιμων προϊόντων, βαθμονομώντας την αντίστοιχη σχέση μεταξύ της συγκέντρωσης προσθήκης αζώτου, του ρυθμού ανάπτυξης και της ειδικής αντίστασης των κρυστάλλων.
Ημιμονωτικό υλικό υποστρώματος υψηλής καθαρότητας
Οι ημιμονωμένες συσκευές RF με βάση τον πυριτιούχο άνθρακα κατασκευάζονται περαιτέρω με την ανάπτυξη επιταξιακού στρώματος νιτριδίου του γαλλίου σε ημιμονωμένο υπόστρωμα καρβιδίου του πυριτίου για την παρασκευή επιταξιακού φύλλου νιτριδίου του πυριτίου, συμπεριλαμβανομένων των συσκευών HEMT και άλλων συσκευών RF νιτριδίου του γαλλίου, που χρησιμοποιούνται κυρίως σε επικοινωνίες 5G, επικοινωνίες οχημάτων, αμυντικές εφαρμογές, μετάδοση δεδομένων, αεροδιαστημική.
Ο ρυθμός μετατόπισης κορεσμένων ηλεκτρονίων των υλικών καρβιδίου του πυριτίου και νιτριδίου του γαλλίου είναι 2,0 και 2,5 φορές μεγαλύτερος από αυτόν του πυριτίου αντίστοιχα, επομένως η συχνότητα λειτουργίας των συσκευών καρβιδίου του πυριτίου και νιτριδίου του γαλλίου είναι μεγαλύτερη από αυτή των παραδοσιακών συσκευών πυριτίου. Ωστόσο, το υλικό νιτριδίου του γαλλίου έχει το μειονέκτημα της κακής αντοχής στη θερμότητα, ενώ το καρβίδιο του πυριτίου έχει καλή αντοχή στη θερμότητα και θερμική αγωγιμότητα, γεγονός που μπορεί να αντισταθμίσει την κακή αντοχή στη θερμότητα των συσκευών νιτριδίου του γαλλίου, επομένως η βιομηχανία χρησιμοποιεί ημιμονωμένο καρβίδιο του πυριτίου ως υπόστρωμα και αναπτύσσεται επιταξιακό στρώμα gan στο υπόστρωμα καρβιδίου του πυριτίου για την κατασκευή συσκευών RF.
Σε περίπτωση παράβασης, επικοινωνήστε με τη διαγραφή
Ώρα δημοσίευσης: 16 Ιουλίου 2024