SiC silisyum karbürCihaz, hammadde olarak silisyum karbürden üretilen cihazı ifade eder.
Farklı direnç özelliklerine göre, iletken silisyum karbür güç cihazları veyarı yalıtımlı silisyum karbürRF cihazları.
Silisyum karbürün başlıca cihaz biçimleri ve uygulamaları
SiC'nin başlıca avantajlarıSi malzemelerişunlardır:
SiC'nin bant aralığı Si'ninkinin 3 katıdır; bu da sızıntıyı azaltabilir ve sıcaklık toleransını artırabilir.
SiC, Si'ye göre 10 kat daha yüksek kırılma alan dayanımına sahiptir, akım yoğunluğunu, çalışma frekansını, gerilim dayanım kapasitesini artırabilir ve açma-kapama kayıplarını azaltabilir, bu nedenle yüksek gerilim uygulamaları için daha uygundur.
SiC'nin elektron doygunluk sürüklenme hızı Si'nin iki katıdır, bu nedenle daha yüksek frekansta çalışabilir.
SiC, Si'ye göre 3 kat daha yüksek termal iletkenliğe, daha iyi ısı dağıtım performansına sahiptir, yüksek güç yoğunluğunu destekleyebilir ve ısı dağıtım gereksinimlerini azaltarak cihazı daha hafif hale getirebilir.
İletken alt tabaka
İletken alt tabaka: Kristaldeki çeşitli safsızlıkların, özellikle de sığ seviyedeki safsızlıkların giderilmesiyle, kristalin doğal yüksek öz direnci elde edilir.
İletkensilisyum karbür alt tabakaSiC gofret
İletken silisyum karbür güç cihazı, iletken bir alt tabaka üzerine silisyum karbür epitaksiyel tabakasının büyütülmesiyle elde edilir; silisyum karbür epitaksiyel levha daha sonra işlenerek Schottky diyotlar, MOSFET'ler, IGBT'ler vb. üretilir ve başlıca elektrikli araçlarda, fotovoltaik enerji üretiminde, raylı ulaşımda, veri merkezlerinde, şarj istasyonlarında ve diğer altyapılarda kullanılır. Performans avantajları aşağıdaki gibidir:
Geliştirilmiş yüksek basınç özellikleri. Silisyum karbürün kırılma elektrik alan şiddeti, silisyumunkinden 10 kat daha fazladır; bu da silisyum karbür cihazlarının yüksek basınç direncini, eşdeğer silisyum cihazlarına göre önemli ölçüde daha yüksek hale getirir.
Daha iyi yüksek sıcaklık özellikleri. Silisyum karbür, silisyumdan daha yüksek termal iletkenliğe sahiptir; bu da cihazın ısı dağılımını kolaylaştırır ve çalışma sıcaklığı sınırını yükseltir. Yüksek sıcaklık direnci, soğutma sistemine olan gereksinimleri azaltırken güç yoğunluğunda önemli bir artışa yol açabilir, böylece terminal daha hafif ve minyatür hale gelebilir.
Daha düşük enerji tüketimi. ① Silisyum karbür cihazı çok düşük açık direnç ve düşük açık kayba sahiptir; (2) Silisyum karbür cihazlarının kaçak akımı, silisyum cihazlarına göre önemli ölçüde daha düşüktür, bu da güç kaybını azaltır; ③ Silisyum karbür cihazlarının kapatma işleminde akım kuyruklanması fenomeni yoktur ve anahtarlama kaybı düşüktür, bu da pratik uygulamaların anahtarlama frekansını büyük ölçüde artırır.
Yarı yalıtkan SiC alt tabaka: Azot katkılama, azot katkılama konsantrasyonu, büyüme hızı ve kristal direnci arasındaki ilişkiyi kalibre ederek iletken ürünlerin direncini doğru bir şekilde kontrol etmek için kullanılır.
Yüksek saflıkta yarı yalıtkan alt tabaka malzemesi
Yarı yalıtımlı silisyum karbür alt tabaka üzerine galyum nitrür epitaksiyel tabakası büyütülerek silisyum nitrür epitaksiyel levha hazırlanmasıyla yarı yalıtımlı silisyum karbon bazlı RF cihazları üretilir; bunlar arasında HEMT ve diğer galyum nitrür RF cihazları bulunur ve başlıca 5G iletişiminde, araç iletişiminde, savunma uygulamalarında, veri iletiminde ve havacılıkta kullanılır.
Silisyum karbür ve galyum nitrür malzemelerinin doygun elektron sürüklenme hızı, silisyumunkinin sırasıyla 2,0 ve 2,5 katıdır; bu nedenle silisyum karbür ve galyum nitrür cihazlarının çalışma frekansı, geleneksel silisyum cihazlarından daha yüksektir. Bununla birlikte, galyum nitrür malzemesinin zayıf ısı direnci dezavantajı vardır, oysa silisyum karbür iyi ısı direncine ve termal iletkenliğe sahiptir; bu da galyum nitrür cihazlarının zayıf ısı direncini telafi edebilir. Bu nedenle endüstri, yarı yalıtkan silisyum karbürü alt tabaka olarak kullanır ve RF cihazları üretmek için silisyum karbür alt tabaka üzerine gan epitaksiyel tabakası büyütülür.
Eğer bir ihlal söz konusuysa, lütfen iletişime geçin ve silin.
Yayın tarihi: 16 Temmuz 2024