Como nuevo tipo de material semiconductor, el SiC se ha convertido en el material semiconductor más importante para la fabricación de dispositivos optoelectrónicos de longitud de onda corta, dispositivos de alta temperatura, dispositivos de resistencia a la radiación y dispositivos electrónicos de alta potencia/alta potencia debido a sus excelentes propiedades físicas y químicas. propiedades eléctricas. Especialmente cuando se aplican en condiciones extremas y duras, las características de los dispositivos de SiC superan con creces las de los dispositivos de Si y los dispositivos de GaAs. Por lo tanto, los dispositivos de SiC y diversos tipos de sensores se han convertido gradualmente en uno de los dispositivos clave, desempeñando un papel cada vez más importante.
Los dispositivos y circuitos de SiC se han desarrollado rápidamente desde la década de 1980, especialmente desde 1989, cuando entró en el mercado la primera oblea de sustrato de SiC. En algunos campos, como los diodos emisores de luz, los dispositivos de alta frecuencia, alta potencia y alto voltaje, los dispositivos de SiC se han utilizado ampliamente comercialmente. El desarrollo es rápido. Después de casi 10 años de desarrollo, el proceso de dispositivos de SiC ha podido fabricar dispositivos comerciales. Varias empresas representadas por Cree han comenzado a ofrecer productos comerciales de dispositivos de SiC. Los institutos de investigación y universidades nacionales también han logrado logros gratificantes en el crecimiento de materiales de SiC y la tecnología de fabricación de dispositivos. Aunque el material de SiC tiene propiedades físicas y químicas muy superiores, y la tecnología de los dispositivos de SiC también está madura, el rendimiento de los dispositivos y circuitos de SiC no es superior. Además del material SiC, es necesario mejorar constantemente el proceso del dispositivo. Se deben realizar más esfuerzos para aprovechar los materiales de SiC optimizando la estructura del dispositivo S5C o proponiendo una nueva estructura del dispositivo.
Actualmente. La investigación de dispositivos de SiC se centra principalmente en dispositivos discretos. Para cada tipo de estructura de dispositivo, la investigación inicial es simplemente trasplantar la estructura del dispositivo de Si o GaAs correspondiente a SiC sin optimizar la estructura del dispositivo. Dado que la capa de óxido intrínseco del SiC es la misma que la del Si, que es SiO2, significa que la mayoría de los dispositivos de Si, especialmente los dispositivos m-pa, se pueden fabricar en SiC. Aunque se trata de un simple trasplante, algunos de los dispositivos obtenidos han logrado resultados satisfactorios y algunos de ellos ya han entrado en el mercado de fábrica.
Los dispositivos optoelectrónicos de SiC, especialmente los diodos emisores de luz azul (LED BLU-ray), ingresaron al mercado a principios de la década de 1990 y son los primeros dispositivos de SiC producidos en masa. También se encuentran disponibles comercialmente diodos Schottky de SiC de alto voltaje, transistores de potencia de RF de SiC, MOSFET de SiC y mesFET. Por supuesto, el rendimiento de todos estos productos de SiC está lejos de reproducir las excelentes características de los materiales de SiC, y aún es necesario investigar y desarrollar la función y el rendimiento más sólidos de los dispositivos de SiC. Estos simples trasplantes a menudo no pueden aprovechar plenamente las ventajas de los materiales de SiC. Incluso en el ámbito de algunas ventajas de los dispositivos de SiC. Algunos de los dispositivos de SiC fabricados inicialmente no pueden igualar el rendimiento de los dispositivos de Si o CaAs correspondientes.
Para transformar mejor las ventajas de las características del material de SiC en las ventajas de los dispositivos de SiC, actualmente estamos estudiando cómo optimizar el proceso de fabricación y la estructura del dispositivo o desarrollar nuevas estructuras y nuevos procesos para mejorar la función y el rendimiento de los dispositivos de SiC.
Hora de publicación: 23 de agosto de 2022