Essendo un nuovo tipo di materiale semiconduttore, il SiC è diventato il materiale semiconduttore più importante per la produzione di dispositivi optoelettronici a lunghezza d'onda corta, dispositivi ad alta temperatura, dispositivi di resistenza alle radiazioni e dispositivi elettronici ad alta potenza/alta potenza grazie alle sue eccellenti proprietà fisiche e chimiche e proprietà elettriche. Soprattutto se applicati in condizioni estreme e difficili, le caratteristiche dei dispositivi SiC superano di gran lunga quelle dei dispositivi Si e dei dispositivi GaAs. Pertanto, i dispositivi SiC e vari tipi di sensori sono diventati gradualmente uno dei dispositivi chiave, svolgendo un ruolo sempre più importante.
I dispositivi e i circuiti SiC si sono sviluppati rapidamente a partire dagli anni '80, soprattutto a partire dal 1989, quando è entrato nel mercato il primo wafer con substrato SiC. In alcuni campi, come i diodi emettitori di luce, i dispositivi ad alta potenza e alta tensione, i dispositivi SiC sono stati ampiamente utilizzati a livello commerciale. Lo sviluppo è rapido. Dopo quasi 10 anni di sviluppo, il processo del dispositivo SiC è stato in grado di produrre dispositivi commerciali. Diverse aziende rappresentate da Cree hanno iniziato a offrire prodotti commerciali di dispositivi SiC. Anche gli istituti di ricerca e le università nazionali hanno ottenuto risultati gratificanti nella crescita del materiale SiC e nella tecnologia di produzione dei dispositivi. Sebbene il materiale SiC abbia proprietà fisiche e chimiche molto superiori e anche la tecnologia dei dispositivi SiC sia matura, le prestazioni dei dispositivi e dei circuiti SiC non sono superiori. Oltre al materiale SiC e al processo del dispositivo è necessario migliorarli costantemente. Dovrebbero essere compiuti maggiori sforzi su come trarre vantaggio dai materiali SiC ottimizzando la struttura del dispositivo S5C o proponendo una nuova struttura del dispositivo.
Attualmente. La ricerca sui dispositivi SiC si concentra principalmente su dispositivi discreti. Per ciascun tipo di struttura del dispositivo, la ricerca iniziale consiste nel trapiantare semplicemente la struttura del dispositivo Si o GaAs corrispondente nel SiC senza ottimizzare la struttura del dispositivo. Poiché lo strato di ossido intrinseco del SiC è lo stesso del Si, che è SiO2, significa che la maggior parte dei dispositivi Si, in particolare i dispositivi m-pa, possono essere fabbricati su SiC. Nonostante si tratti di un semplice trapianto, alcuni dei dispositivi ottenuti hanno ottenuto risultati soddisfacenti e alcuni dispositivi sono già entrati nel mercato industriale.
I dispositivi optoelettronici SiC, in particolare i diodi a emissione di luce blu (LED a raggi BLU), sono entrati nel mercato all'inizio degli anni '90 e sono i primi dispositivi SiC prodotti in serie. Sono disponibili in commercio anche diodi Schottky SiC ad alta tensione, transistor di potenza RF SiC, MOSFET SiC e mesFET. Naturalmente, le prestazioni di tutti questi prodotti SiC sono ben lungi dall'essere paragonabili alle super caratteristiche dei materiali SiC, e le funzioni e le prestazioni più potenti dei dispositivi SiC devono ancora essere ricercate e sviluppate. Trapianti così semplici spesso non riescono a sfruttare appieno i vantaggi dei materiali SiC. Anche nell'ambito di alcuni vantaggi dei dispositivi SiC. Alcuni dei dispositivi SiC inizialmente prodotti non possono eguagliare le prestazioni dei corrispondenti dispositivi Si o CaAs.
Per trasformare meglio i vantaggi delle caratteristiche del materiale SiC nei vantaggi dei dispositivi SiC, stiamo attualmente studiando come ottimizzare il processo di produzione e la struttura del dispositivo o sviluppare nuove strutture e nuovi processi per migliorare la funzione e le prestazioni dei dispositivi SiC.
Orario di pubblicazione: 23 agosto 2022