የሶስተኛ ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ወለል -ሲሲ (ሲሊኮን ካርቦይድ) መሳሪያዎች እና አፕሊኬሽኖቻቸው

እንደ አዲስ ዓይነት ሴሚኮንዳክተር ማቴሪያል ሲሲ እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ስላለው የአጭር ሞገድ ርዝመት ያላቸው የኦፕቲካል መሳሪያዎችን ፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን መሳሪያዎችን ፣ የጨረር መከላከያ መሳሪያዎችን እና ከፍተኛ ኃይልን / ከፍተኛ ኃይልን ለማምረት በጣም አስፈላጊው ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ ሆኗል ። የኤሌክትሪክ ባህሪያት. በተለይም በከባድ እና አስቸጋሪ ሁኔታዎች ውስጥ ሲተገበሩ የሲሲ መሳሪያዎች ባህሪያት ከሲ መሳሪያዎች እና የGaAs መሳሪያዎች በጣም ይበልጣል. ስለዚህ የሲሲ መሳሪያዎች እና የተለያዩ አይነት ዳሳሾች ቀስ በቀስ ከዋና መሳሪያዎች ውስጥ አንዱ ሆነዋል, የበለጠ እና የበለጠ ጠቃሚ ሚና ይጫወታሉ.

የሲሲ መሳሪያዎች እና ወረዳዎች ከ1980ዎቹ ጀምሮ በተለይም ከ1989 ዓ.ም ጀምሮ የመጀመሪያው የሲሲ substrate wafer ወደ ገበያ ከገባበት ጊዜ ጀምሮ በፍጥነት አዳብረዋል። በአንዳንድ መስኮች እንደ ብርሃን-አመንጪ ዳዮዶች፣ ከፍተኛ-ድግግሞሽ ከፍተኛ-ኃይል እና ከፍተኛ-ቮልቴጅ መሣሪያዎች፣ የሲሲ መሣሪያዎች በስፋት ለንግድ ጥቅም ላይ ውለዋል። እድገቱ ፈጣን ነው። ወደ 10 የሚጠጉ ዓመታት ልማት በኋላ, የሲሲ መሣሪያ ሂደት የንግድ መሣሪያዎችን ማምረት ችሏል. በክሪ የተወከሉ በርካታ ኩባንያዎች የሲሲ መሣሪያዎችን የንግድ ምርቶችን ማቅረብ ጀምረዋል። የሀገር ውስጥ የምርምር ተቋማት እና ዩኒቨርሲቲዎችም በሲሲ ቁስ እድገት እና በመሳሪያ ማምረቻ ቴክኖሎጂ አመርቂ ስኬቶችን አስመዝግበዋል። ምንም እንኳን የሲሲ ቁሳቁስ በጣም የላቀ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ቢኖረውም, እና የሲሲ መሳሪያ ቴክኖሎጂም ብስለት ነው, ነገር ግን የሲሲ መሳሪያዎች እና ወረዳዎች አፈፃፀም የላቀ አይደለም. ከሲሲ ቁሳቁስ እና መሳሪያ ሂደት በተጨማሪ በየጊዜው መሻሻል አለባቸው። የS5C መሳሪያ መዋቅርን በማመቻቸት ወይም አዲስ የመሳሪያ መዋቅርን በማቀድ የሲሲ ቁሳቁሶችን እንዴት መጠቀም እንደሚቻል ላይ ተጨማሪ ጥረቶች መደረግ አለባቸው።

በአሁኑ ጊዜ. የሲሲ መሳሪያዎች ጥናት በዋናነት በልዩ መሳሪያዎች ላይ ያተኩራል። ለእያንዳንዱ የመሳሪያ መዋቅር፣የመጀመሪያው ጥናት የመሳሪያውን መዋቅር ሳያሻሽል የሚዛመደውን የ Si ወይም GaAs መሳሪያ መዋቅር ወደ SiC መቀየር ነው። የሲሲ ውስጣዊ ኦክሳይድ ንብርብር ከሲ ጋር ተመሳሳይ ነው, እሱም SiO2 ነው, ይህ ማለት አብዛኛዎቹ የ Si መሳሪያዎች, በተለይም m-pa መሳሪያዎች, በሲሲ ላይ ሊመረቱ ይችላሉ ማለት ነው. ምንም እንኳን ቀላል ንቅለ ተከላ ብቻ ቢሆንም ከተገኙት መሳሪያዎች መካከል አንዳንዶቹ አጥጋቢ ውጤት ያስመዘገቡ ሲሆን አንዳንዶቹ መሳሪያዎች ወደ ፋብሪካው ገበያ ገብተዋል።

የሲሲ ኦፕቶኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች በተለይም ሰማያዊ ብርሃን አመንጪ ዳዮዶች (BLU-ray leds) በ1990ዎቹ መጀመሪያ ላይ ወደ ገበያ የገቡ ሲሆን በጅምላ የሚመረቱ የመጀመሪያዎቹ የሲሲ መሳሪያዎች ናቸው። ከፍተኛ ቮልቴጅ SiC Schottky diodes፣ SiC RF power transistors፣ SiC MOSFETs እና mesFETs እንዲሁ ለንግድ ይገኛሉ። በእርግጥ የእነዚህ ሁሉ የሲሲ ምርቶች አፈፃፀም የሲሲ ቁሳቁሶችን ሱፐር ባህሪያት ከመጫወት በጣም የራቀ ነው, እና የሲሲ መሳሪያዎች ጠንካራ ተግባር እና አፈፃፀም አሁንም መመርመር እና ማዳበር ያስፈልጋል. እንደነዚህ ያሉ ቀላል ትራንስፕላኖች ብዙውን ጊዜ የሲሲ ቁሳቁሶችን ጥቅሞች ሙሉ በሙሉ መጠቀም አይችሉም. በሲሲ መሳሪያዎች አንዳንድ ጥቅሞች አካባቢ እንኳን. መጀመሪያ ላይ የተሰሩ አንዳንድ የሲሲ መሳሪያዎች ከተዛማጅ የሲ ወይም የCaAs መሳሪያዎች አፈጻጸም ጋር ሊመሳሰሉ አይችሉም።

የሲሲ ቁስ ባህሪያትን ጥቅሞች ወደ ሲሲ መሳሪያዎች ጥቅሞች በተሻለ ሁኔታ ለመለወጥ በአሁኑ ጊዜ የመሳሪያውን የማምረት ሂደት እና የመሳሪያውን መዋቅር እንዴት ማመቻቸት ወይም የሲሲ መሳሪያዎችን ተግባር እና አፈፃፀም ለማሻሻል አዳዲስ አወቃቀሮችን እና አዳዲስ ሂደቶችን እንዴት ማሻሻል እንደሚቻል እያጠናን ነው.