En tant que nouveau type de matériau semi-conducteur, le SiC est devenu le matériau semi-conducteur le plus important pour la fabrication de dispositifs optoélectroniques à courte longueur d'onde, de dispositifs à haute température, de dispositifs à résistance aux rayonnements et de dispositifs électroniques haute puissance/haute puissance en raison de ses excellentes propriétés physiques et chimiques et propriétés électriques. En particulier lorsqu'ils sont utilisés dans des conditions extrêmes et difficiles, les caractéristiques des dispositifs SiC dépassent de loin celles des dispositifs Si et GaAs. Par conséquent, les dispositifs SiC et divers types de capteurs sont progressivement devenus l’un des dispositifs clés, jouant un rôle de plus en plus important.
Les dispositifs et circuits SiC se sont développés rapidement depuis les années 1980, en particulier depuis 1989, lorsque la première tranche de substrat SiC est entrée sur le marché. Dans certains domaines, tels que les diodes électroluminescentes, les dispositifs haute fréquence, haute puissance et haute tension, les dispositifs SiC ont été largement utilisés commercialement. Le développement est rapide. Après près de 10 ans de développement, le procédé SiC a permis de fabriquer des appareils commerciaux. Un certain nombre d'entreprises représentées par les Cris ont commencé à proposer des produits commerciaux de dispositifs SiC. Les instituts de recherche et universités nationaux ont également réalisé des progrès gratifiants dans le développement des matériaux SiC et dans la technologie de fabrication d'appareils. Bien que le matériau SiC ait des propriétés physiques et chimiques très supérieures et que la technologie des dispositifs SiC soit également mature, les performances des dispositifs et circuits SiC ne sont pas supérieures. En plus du matériau SiC, le processus des appareils doit être constamment amélioré. Des efforts supplémentaires devraient être déployés pour tirer parti des matériaux SiC en optimisant la structure des dispositifs S5C ou en proposant une nouvelle structure de dispositif.
À l'heure actuelle. La recherche sur les dispositifs SiC se concentre principalement sur les dispositifs discrets. Pour chaque type de structure de dispositif, la recherche initiale consiste simplement à transplanter la structure de dispositif Si ou GaAs correspondante en SiC sans optimiser la structure du dispositif. Étant donné que la couche d'oxyde intrinsèque du SiC est la même que celle du Si, qui est du SiO2, cela signifie que la plupart des dispositifs en Si, en particulier les dispositifs m-pa, peuvent être fabriqués à partir de SiC. Bien qu’il ne s’agisse que d’une simple greffe, certains des appareils obtenus ont obtenu des résultats satisfaisants et certains d’entre eux sont déjà entrés sur le marché en usine.
Les dispositifs optoélectroniques SiC, en particulier les diodes électroluminescentes bleues (LED BLU-ray), sont entrés sur le marché au début des années 1990 et sont les premiers dispositifs SiC produits en série. Des diodes Schottky SiC haute tension, des transistors de puissance SiC RF, des MOSFET SiC et des mesFET sont également disponibles dans le commerce. Bien entendu, les performances de tous ces produits SiC sont loin de jouer avec les super caractéristiques des matériaux SiC, et la fonction et les performances plus solides des dispositifs SiC doivent encore être recherchées et développées. Des greffes aussi simples ne peuvent souvent pas exploiter pleinement les avantages des matériaux SiC. Même dans le domaine de certains avantages des appareils SiC. Certains des dispositifs SiC initialement fabriqués ne peuvent pas égaler les performances des dispositifs Si ou CaAs correspondants.
Afin de mieux transformer les avantages des caractéristiques des matériaux SiC en avantages des dispositifs SiC, nous étudions actuellement comment optimiser le processus de fabrication et la structure du dispositif ou développer de nouvelles structures et de nouveaux processus pour améliorer le fonctionnement et les performances des dispositifs SiC.
Heure de publication : 23 août 2022