Как новый тип полупроводникового материала, SiC стал наиболее важным полупроводниковым материалом для производства коротковолновых оптоэлектронных устройств, высокотемпературных устройств, устройств радиационной стойкости и электронных устройств большой/мощной мощности благодаря своим превосходным физическим и химическим свойствам и электрические свойства. Характеристики устройств SiC намного превосходят характеристики устройств Si и устройств GaAs, особенно при применении в экстремальных и суровых условиях. Таким образом, устройства SiC и различные виды датчиков постепенно стали одними из ключевых устройств, играя все более важную роль.
Устройства и схемы SiC быстро развивались с 1980-х годов, особенно с 1989 года, когда на рынок вышла первая пластина с подложкой SiC. В некоторых областях, таких как светоизлучающие диоды, высокочастотные мощные и высоковольтные устройства, устройства SiC широко используются в коммерческих целях. Развитие стремительное. После почти 10 лет разработки процесс устройства SiC позволил производить коммерческие устройства. Ряд компаний, представленных Cree, начали предлагать коммерческие продукты SiC-устройств. Отечественные научно-исследовательские институты и университеты также добились обнадеживающих успехов в выращивании материалов SiC и технологии производства устройств. Хотя материал SiC имеет очень превосходные физические и химические свойства, а технология устройств SiC также является зрелой, производительность устройств и схем SiC не превосходит их. Помимо материала SiC и процесса устройства необходимо постоянно совершенствовать. Необходимо приложить больше усилий к тому, как воспользоваться преимуществами материалов SiC путем оптимизации структуры устройства S5C или предложения новой структуры устройства.
В настоящий момент. Исследования устройств SiC в основном сосредоточены на дискретных устройствах. Для каждого типа структуры устройства первоначальное исследование заключается в простой трансплантации соответствующей структуры устройства Si или GaAs в SiC без оптимизации структуры устройства. Поскольку внутренний оксидный слой SiC такой же, как и у Si, то есть SiO2, это означает, что большинство устройств Si, особенно устройств m-pa, могут быть изготовлены на SiC. Хотя это всего лишь простая трансплантация, некоторые из полученных устройств показали удовлетворительные результаты, а некоторые уже вышли на заводской рынок.
Оптоэлектронные устройства SiC, особенно синие светодиоды (светодиоды BLU-ray), появились на рынке в начале 1990-х годов и являются первыми устройствами SiC, выпускаемыми серийно. Высоковольтные SiC-диоды Шоттки, силовые SiC-транзисторы, SiC-MOSFET и mesFET также коммерчески доступны. Конечно, производительность всех этих продуктов SiC далека от суперхарактеристик материалов SiC, и более сильные функции и производительность устройств SiC все еще нуждаются в исследованиях и разработках. Такие простые трансплантаты часто не могут полностью использовать преимущества материалов SiC. Даже в области некоторых преимуществ SiC-устройств. Некоторые из первоначально изготовленных устройств SiC не могут сравниться по производительности с соответствующими устройствами Si или CaAs.
Чтобы лучше преобразовать преимущества характеристик материала SiC в преимущества устройств SiC, в настоящее время мы изучаем, как оптимизировать процесс производства устройств и структуру устройств или разрабатывать новые структуры и новые процессы для улучшения функций и производительности устройств SiC.
Время публикации: 23 августа 2022 г.