Kā jauna veida pusvadītāju materiāls SiC ir kļuvis par vissvarīgāko pusvadītāju materiālu īsviļņu optoelektronisko ierīču, augstas temperatūras ierīču, starojuma izturības ierīču un lieljaudas/lieljaudas elektronisko ierīču ražošanā, pateicoties tā lieliskām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, elektriskās īpašības. Īpaši, ja to lieto ekstremālos un skarbos apstākļos, SiC ierīču īpašības ievērojami pārsniedz Si ierīču un GaAs ierīču īpašības. Tāpēc SiC ierīces un dažāda veida sensori pakāpeniski ir kļuvuši par vienu no galvenajām ierīcēm, kurām ir arvien lielāka nozīme.
SiC ierīces un shēmas ir strauji attīstījušās kopš 1980. gadiem, īpaši kopš 1989. gada, kad tirgū nonāca pirmā SiC substrāta plāksne. Dažās jomās, piemēram, gaismas diodes, augstfrekvences lieljaudas un augstsprieguma ierīces, SiC ierīces ir plaši izmantotas komerciāli. Attīstība ir strauja. Pēc gandrīz 10 gadu ilgas izstrādes SiC ierīču process ir spējis ražot komerciālas ierīces. Vairāki Cree pārstāvētie uzņēmumi ir sākuši piedāvāt komerciālus SiC ierīču produktus. Vietējie pētniecības institūti un universitātes ir panākuši arī iepriecinošus sasniegumus SiC materiālu izaugsmē un ierīču ražošanas tehnoloģijā. Lai gan SiC materiālam ir ļoti izcilas fizikālās un ķīmiskās īpašības, un arī SiC ierīču tehnoloģija ir nobriedusi, bet SiC ierīču un ķēžu veiktspēja nav pārāka. Papildus SiC materiāls un ierīces process ir pastāvīgi jāuzlabo. Jāpieliek lielākas pūles, lai izmantotu SiC materiālu priekšrocības, optimizējot S5C ierīces struktūru vai ierosinot jaunu ierīces struktūru.
Šobrīd. SiC ierīču izpēte galvenokārt ir vērsta uz diskrētām ierīcēm. Katram ierīces struktūras veidam sākotnējais pētījums ir vienkārši pārstādīt atbilstošo Si vai GaAs ierīces struktūru uz SiC, neoptimizējot ierīces struktūru. Tā kā SiC iekšējais oksīda slānis ir tāds pats kā Si, kas ir SiO2, tas nozīmē, ka lielāko daļu Si ierīču, īpaši m-pa ierīču, var ražot uz SiC. Lai gan tā ir tikai vienkārša transplantācija, dažas no iegūtajām ierīcēm ir sasniegušas apmierinošus rezultātus, un dažas ierīces jau ir nonākušas rūpnīcu tirgū.
SiC optoelektroniskās ierīces, jo īpaši zilās gaismas diodes (BLU-ray gaismas diodes), tirgū ir ienākušas deviņdesmito gadu sākumā un ir pirmās masveidā ražotās SiC ierīces. Tirdzniecībā ir pieejamas arī augstsprieguma SiC Schottky diodes, SiC RF jaudas tranzistori, SiC MOSFET un mesFET. Protams, visu šo SiC produktu veiktspēja ir tālu no SiC materiālu lieliskām īpašībām, un SiC ierīču spēcīgākā funkcija un veiktspēja joprojām ir jāizpēta un jāattīsta. Šādas vienkāršas transplantācijas bieži nevar pilnībā izmantot SiC materiālu priekšrocības. Pat dažu SiC ierīču priekšrocību jomā. Dažas no sākotnēji ražotajām SiC ierīcēm nevar līdzināties atbilstošo Si vai CaAs ierīču veiktspējai.
Lai labāk pārveidotu SiC materiālu īpašību priekšrocības SiC ierīču priekšrocībās, šobrīd pētām, kā optimizēt ierīces ražošanas procesu un ierīces struktūru vai izstrādāt jaunas struktūras un jaunus procesus SiC ierīču darbības un veiktspējas uzlabošanai.
Publicēšanas laiks: 23. augusts 2022