Хагас дамжуулагч материалын шинэ төрөл болох SiC нь физик, химийн маш сайн шинж чанараараа богино долгионы оптоэлектроник төхөөрөмж, өндөр температурт төхөөрөмж, цацрагийг эсэргүүцэх төхөөрөмж, өндөр хүчин чадалтай/өндөр чадлын электрон төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэхэд хамгийн чухал хагас дамжуулагч материал болжээ. цахилгаан шинж чанар. Ялангуяа эрс тэс, хүнд нөхцөлд хэрэглэх үед SiC төхөөрөмжүүдийн шинж чанар нь Si төхөөрөмж болон GaAs төхөөрөмжүүдийн шинж чанараас хамаагүй илүү байдаг. Тиймээс SiC төхөөрөмжүүд болон төрөл бүрийн мэдрэгчүүд аажмаар гол төхөөрөмжүүдийн нэг болж, улам бүр чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
SiC төхөөрөмж ба хэлхээ нь 1980-аад оноос, ялангуяа 1989 онд анхны SiC субстрат вафель зах зээлд нэвтэрснээс хойш хурдацтай хөгжиж байна. Гэрэл ялгаруулах диод, өндөр давтамжийн өндөр чадал, өндөр хүчдэлийн төхөөрөмж гэх мэт зарим салбарт SiC төхөөрөмжийг арилжааны зориулалтаар өргөнөөр ашиглаж ирсэн. Хөгжил хурдацтай явагдаж байна. Бараг 10 жил хөгжүүлсний дараа SiC төхөөрөмжийн процесс нь арилжааны төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэх боломжтой болсон. Кригийн төлөөлөл болсон хэд хэдэн компаниуд SiC төхөөрөмжүүдийн арилжааны бүтээгдэхүүнийг санал болгож эхэлсэн. Дотоодын эрдэм шинжилгээний хүрээлэн, их дээд сургуулиуд мөн SiC материалын өсөлт, төхөөрөмж үйлдвэрлэх технологид сэтгэл хангалуун амжилт гаргасан. Хэдийгээр SiC материал нь маш сайн физик, химийн шинж чанартай бөгөөд SiC төхөөрөмжийн технологи нь боловсорч гүйцсэн боловч SiC төхөөрөмж, хэлхээний гүйцэтгэл нь илүү сайн биш юм. SiC материал, төхөөрөмжийн процессоос гадна байнга сайжруулж байх шаардлагатай. S5C төхөөрөмжийн бүтцийг оновчтой болгох эсвэл шинэ төхөөрөмжийн бүтцийг санал болгох замаар SiC материалын давуу талыг хэрхэн ашиглах талаар илүү их хүчин чармайлт гаргах хэрэгтэй.
Одоогоор. SiC төхөөрөмжүүдийн судалгаа нь ихэвчлэн салангид төхөөрөмжүүдэд чиглэгддэг. Төхөөрөмжийн бүтэц бүрийн хувьд анхны судалгаа нь төхөөрөмжийн бүтцийг оновчтой болгохгүйгээр харгалзах Si эсвэл GaAs төхөөрөмжийн бүтцийг SiC руу шилжүүлэн суулгах явдал юм. SiC-ийн дотоод ислийн давхарга нь Si-тай ижил буюу SiO2 тул ихэнх Si төхөөрөмжийг, ялангуяа m-pa төхөөрөмжийг SiC дээр үйлдвэрлэх боломжтой гэсэн үг юм. Хэдийгээр энэ нь зөвхөн энгийн шилжүүлэн суулгах мэс засал боловч олж авсан зарим төхөөрөмжүүд нь хангалттай үр дүнд хүрч, зарим төхөөрөмжүүд нь аль хэдийн үйлдвэрийн зах зээлд нэвтэрсэн байна.
SiC оптоэлектроник төхөөрөмжүүд, ялангуяа цэнхэр гэрэл ялгаруулах диодууд (BLU-ray leds) нь 1990-ээд оны эхээр зах зээлд нэвтэрсэн бөгөөд анхны массаар үйлдвэрлэгдсэн SiC төхөөрөмж юм. Өндөр хүчдэлийн SiC Schottky диод, SiC RF цахилгаан транзистор, SiC MOSFET болон mesFET-ийг худалдаанд гаргах боломжтой. Мэдээжийн хэрэг, эдгээр бүх SiC бүтээгдэхүүний гүйцэтгэл нь SiC материалын супер шинж чанараас хол байгаа бөгөөд SiC төхөөрөмжүүдийн илүү хүчирхэг функц, гүйцэтгэлийг судалж, хөгжүүлэх шаардлагатай хэвээр байна. Ийм энгийн шилжүүлэн суулгах нь ихэвчлэн SiC материалын давуу талыг бүрэн ашиглаж чадахгүй. Тэр ч байтугай SiC төхөөрөмжүүдийн зарим давуу талуудын талбарт . Анх үйлдвэрлэсэн SiC төхөөрөмжүүдийн зарим нь харгалзах Si эсвэл CaAs төхөөрөмжүүдийн гүйцэтгэлтэй таарахгүй байна.
SiC материалын шинж чанаруудын давуу талыг SiC төхөөрөмжийн давуу тал болгон илүү сайн өөрчлөхийн тулд бид одоогоор төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлийн процесс, төхөөрөмжийн бүтцийг хэрхэн оновчтой болгох, эсвэл SiC төхөөрөмжийн үйл ажиллагаа, гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд шинэ бүтэц, шинэ процессуудыг боловсруулах талаар судалж байна.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 8-р сарын 23-ны хооронд