Introduction decarbure de silicium
Le carbure de silicium (SiC) a une densité de 3,2 g/cm³. Le carbure de silicium naturel est très rare et est principalement synthétisé artificiellement. Selon la classification de sa structure cristalline, on distingue deux types de carbure de silicium : α-SiC et β-SiC. Semiconducteur de troisième génération, le carbure de silicium (SiC) présente des caractéristiques élevées : haute fréquence, rendement élevé, puissance élevée, résistance à la pression et à la température élevées, et forte résistance aux radiations. Il répond aux grands enjeux stratégiques que sont les économies d’énergie, la réduction des émissions, l’industrie intelligente et la sécurité de l’information. Il soutient l’innovation, le développement et la transformation des communications mobiles de nouvelle génération, des véhicules à énergies nouvelles, des trains à grande vitesse, de l’Internet de l’énergie et d’autres secteurs. L’amélioration des matériaux de base et des composants électroniques est devenue un enjeu majeur de la compétitivité mondiale dans le domaine des semi-conducteurs. En 2020, alors que l’économie et le commerce mondiaux étaient en pleine mutation et que l’environnement économique chinois était plus complexe et difficile, l’industrie mondiale des semi-conducteurs de troisième génération a connu une croissance soutenue. Il faut reconnaître que l'industrie du carbure de silicium est entrée dans une nouvelle phase de développement.
carbure de siliciumapplication
L'application du carbure de silicium dans l'industrie des semi-conducteurs comprend principalement la poudre de carbure de silicium de haute pureté, le substrat monocristallin, l'épitaxie, les dispositifs de puissance, le conditionnement des modules et les applications terminales, etc.
1. Le substrat monocristallin sert de support, de matériau conducteur et de substrat pour la croissance épitaxiale des semi-conducteurs. Actuellement, les méthodes de croissance des monocristaux de SiC comprennent le transfert physique en phase gazeuse (PVT), la phase liquide (LPE), le dépôt chimique en phase vapeur à haute température (HTCVD), etc. 2. Une couche épitaxiale de carbure de silicium désigne la croissance d'un film monocristallin (couche épitaxiale) répondant à certaines exigences et présentant la même orientation que le substrat. En pratique, les dispositifs semi-conducteurs à large bande interdite sont presque tous réalisés sur une couche épitaxiale, et les puces de carbure de silicium elles-mêmes ne servent que de substrats, y compris les couches épitaxiales de GaN.
3. Haute puretéSiCLa poudre est une matière première pour la croissance de monocristaux de carbure de silicium par la méthode PVT. Sa pureté influe directement sur la qualité de la croissance et les propriétés électriques du monocristal de SiC.
4. Le dispositif de puissance est fabriqué en carbure de silicium, matériau caractérisé par une résistance élevée aux hautes températures, une fréquence élevée et un rendement élevé. Selon son mode de fonctionnement,SiCLes dispositifs de puissance comprennent principalement les diodes de puissance et les tubes de commutation de puissance.
5. Dans le domaine des semi-conducteurs de troisième génération, l'avantage principal réside dans leur complémentarité avec les semi-conducteurs GaN. Grâce à leur rendement de conversion élevé, leur faible dégagement de chaleur et leur légèreté, les dispositifs en carbure de silicium (SiC) répondent à une demande croissante des industries en aval, tendant à remplacer les dispositifs en SiO2. Le marché du carbure de silicium est en constante évolution et domine le marché des semi-conducteurs de troisième génération. Ces produits s'intègrent rapidement au marché, leurs domaines d'application s'étendent sans cesse et le marché croît rapidement grâce au développement de l'électronique automobile, des communications 5G, des alimentations à charge rapide et des applications militaires.
Date de publication : 16 mars 2021