Uut tüüpi pooljuhtmaterjalina on ränikarbiidist saanud kõige olulisem pooljuhtmaterjal lühilainepikkusega optoelektrooniliste seadmete, kõrge temperatuuriga seadmete, kiirguskindlusseadmete ja suure võimsusega/suure võimsusega elektroonikaseadmete valmistamisel tänu oma suurepärastele füüsikalistele ja keemilistele omadustele ning elektrilised omadused. Eriti äärmuslikes ja karmides tingimustes ületavad SiC-seadmete omadused palju Si-seadmete ja GaAs-seadmete omadusi. Seetõttu on SiC-seadmed ja erinevat tüüpi andurid järk-järgult muutunud üheks võtmeseadmeks, mis mängivad üha olulisemat rolli.
SiC seadmed ja ahelad on kiiresti arenenud alates 1980. aastatest, eriti alates 1989. aastast, mil turule tuli esimene SiC substraatplaat. Mõnes valdkonnas, nagu valgusdioodid, kõrgsageduslikud suure võimsusega ja kõrgepingeseadmed, on SiC-seadmeid kaubanduslikult laialdaselt kasutatud. Areng on kiire. Pärast peaaegu 10 aastat kestnud arendustööd on SiC-seadmete protsess suutnud toota kaubanduslikke seadmeid. Mitmed Cree esindatud ettevõtted on hakanud pakkuma SiC-seadmete kommertstooteid. Ka kodumaised uurimisinstituudid ja ülikoolid on teinud rõõmustavaid saavutusi ränikarbiidi materjalide kasvatamise ja seadmete valmistamise tehnoloogia vallas. Kuigi ränikarbiidi materjalil on väga paremad füüsikalised ja keemilised omadused ning ka SiC seadme tehnoloogia on küps, pole ränikarbiidi seadmete ja ahelate jõudlus parem. Lisaks SiC materjalile ja seadme protsessile tuleb pidevalt täiustada. Tuleks teha rohkem jõupingutusi, kuidas kasutada ära SiC materjalide eeliseid, optimeerides S5C seadme struktuuri või pakkudes välja uue seadme struktuuri.
Hetkel. SiC seadmete uurimine keskendub peamiselt diskreetsetele seadmetele. Igat tüüpi seadmestruktuuride puhul on esialgne uuring vastava Si või GaAs seadme struktuuri lihtsalt siirdamine SiC-sse ilma seadme struktuuri optimeerimata. Kuna SiC sisemine oksiidikiht on sama, mis Si, mis on SiO2, tähendab see, et enamikku Si-seadmeid, eriti m-pa-seadmeid, saab valmistada ränikarbiidil. Kuigi tegemist on vaid lihtsa siirdamisega, on osa saadud seadmeid saavutanud rahuldavaid tulemusi ning osa seadmeid on juba jõudnud tehaseturule.
SiC optoelektroonilised seadmed, eriti sinised valgusdioodid (BLU-ray ledid), on turule tulnud 1990. aastate alguses ja need on esimesed massiliselt toodetud SiC seadmed. Kaubanduslikult on saadaval ka kõrgepinge SiC Schottky dioodid, SiC RF jõutransistorid, SiC MOSFETid ja mesFETid. Loomulikult ei ole kõigi nende SiC toodete jõudlus kaugeltki SiC materjalide ülimatest omadustest ning ränikarbiidi seadmete tugevamat funktsiooni ja jõudlust tuleb veel uurida ja arendada. Sellised lihtsad siirdamised ei saa sageli täielikult ära kasutada SiC materjalide eeliseid. Isegi mõnede SiC-seadmete eeliste alal. Mõned algselt toodetud SiC-seadmed ei suuda vastata vastavate Si- või CaAs-seadmetele.
SiC materjali omaduste eeliste paremaks muutmiseks SiC seadmete eelisteks uurime hetkel, kuidas optimeerida seadme tootmisprotsessi ja seadme struktuuri või arendada uusi struktuure ja protsesse, et parandada SiC seadmete funktsiooni ja jõudlust.
Postitusaeg: 23. august 2022