තුන්වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක මතුපිට -SiC(සිලිකන් කාබයිඩ්) උපාංග සහ ඒවායේ යෙදීම්

නව වර්ගයේ අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යයක් ලෙස, SiC එහි විශිෂ්ට භෞතික හා රසායනික ගුණාංග නිසා කෙටි තරංග ආයාම දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග, ඉහළ උෂ්ණත්ව උපාංග, විකිරණ ප්‍රතිරෝධක උපාංග සහ අධි බල/අධි බල ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග නිෂ්පාදනය සඳහා වඩාත් වැදගත් අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍ය බවට පත්ව ඇත. විද්යුත් ගුණාංග. විශේෂයෙන්ම ආන්තික සහ දරුණු තත්ත්‍වයන් යටතේ යෙදෙන විට, SiC උපාංගවල ලක්ෂණ Si උපාංග සහ GaAs උපාංගවලට වඩා බොහෝ සෙයින් ඉක්මවයි. එබැවින්, SiC උපාංග සහ විවිධ වර්ගයේ සංවේදක ක්රමක්රමයෙන් ප්රධාන උපාංගවලින් එකක් බවට පත් වී ඇති අතර, වඩ වඩාත් වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.

SiC උපාංග සහ පරිපථ 1980 ගණන්වල සිට, විශේෂයෙන්ම 1989 සිට පළමු SiC උපස්ථර වේෆරය වෙළඳපොළට ඇතුළු වූ විට වේගයෙන් වර්ධනය වී ඇත. ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ, අධි-සංඛ්‍යාත අධි බල සහ අධි-වෝල්ටීයතා උපාංග වැනි සමහර ක්ෂේත්‍රවල, SiC උපාංග වාණිජමය වශයෙන් බහුලව භාවිතා වී ඇත. සංවර්ධනය වේගවත්ය. වසර 10 කට ආසන්න සංවර්ධනයකින් පසුව, SiC උපාංග ක්‍රියාවලිය වාණිජ උපාංග නිෂ්පාදනය කිරීමට සමත් වී ඇත. Cree විසින් නියෝජනය කරන සමාගම් ගණනාවක් SiC උපාංගවල වාණිජ නිෂ්පාදන පිරිනැමීමට පටන් ගෙන ඇත. දේශීය පර්යේෂණ ආයතන සහ විශ්ව විද්‍යාල ද SiC ද්‍රව්‍ය වර්ධනය සහ උපාංග නිෂ්පාදන තාක්ෂණය සම්බන්ධයෙන් සතුටුදායක ජයග්‍රහණ ලබා ඇත. SiC ද්‍රව්‍යයේ ඉතා උසස් භෞතික හා රසායනික ගුණ ඇතත්, SiC උපාංග තාක්‍ෂණයද පරිණත වුවද, SiC උපාංග සහ පරිපථවල ක්‍රියාකාරීත්වය උසස් නොවේ. SiC ද්රව්ය සහ උපාංග ක්රියාවලියට අමතරව නිරන්තරයෙන් වැඩිදියුණු කළ යුතුය. S5C උපාංග ව්‍යුහය ප්‍රශස්ත කිරීමෙන් හෝ නව උපාංග ව්‍යුහය යෝජනා කිරීමෙන් SiC ද්‍රව්‍යවලින් ප්‍රයෝජන ගන්නේ කෙසේද යන්න පිළිබඳව වැඩි උත්සාහයක් දැරිය යුතුය.

වාර්තමානයේ දී. SiC උපාංග පර්යේෂණය ප්‍රධාන වශයෙන් අවධානය යොමු කරන්නේ විවික්ත උපාංග වෙතය. එක් එක් වර්ගයේ උපාංග ව්‍යුහය සඳහා, මූලික පර්යේෂණය වන්නේ උපාංග ව්‍යුහය ප්‍රශස්ත කිරීමකින් තොරව අනුරූප Si හෝ GaAs උපාංග ව්‍යුහය SiC වෙත බද්ධ කිරීමයි. SiC හි නෛසර්ගික ඔක්සයිඩ් ස්ථරය SiO2 වන Si හා සමාන බැවින්, එයින් අදහස් වන්නේ බොහෝ Si උපාංග, විශේෂයෙන්ම m-pa උපාංග, SiC මත නිෂ්පාදනය කළ හැකි බවයි. එය සරල බද්ධ කිරීමක් පමණක් වුවද, ලබාගත් සමහර උපාංග සතුටුදායක ප්‍රතිඵල අත්කරගෙන ඇති අතර සමහර උපාංග දැනටමත් කර්මාන්තශාලා වෙළඳපොළට පැමිණ ඇත.

SiC දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග, විශේෂයෙන් නිල් ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ (BLU-ray leds) 1990 ගණන්වල මුල් භාගයේදී වෙළඳපොළට ඇතුළු වී ඇති අතර ඒවා පළමු මහා පරිමාණයෙන් නිපදවන ලද SiC උපාංග වේ. අධි වෝල්ටීයතා SiC Schottky ඩයෝඩ, SiC RF බල ට්‍රාන්සිස්ටර, SiC MOSFET සහ mesFET ද වාණිජමය වශයෙන් පවතී. ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙම සියලුම SiC නිෂ්පාදනවල ක්‍රියාකාරිත්වය SiC ද්‍රව්‍යවල සුපිරි ලක්ෂණ ක්‍රීඩා කිරීමෙන් බොහෝ දුරස් වන අතර SiC උපාංගවල ශක්තිමත් ක්‍රියාකාරිත්වය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය තවමත් පර්යේෂණ කර සංවර්ධනය කළ යුතුය. එවැනි සරල බද්ධ කිරීම් බොහෝ විට SiC ද්‍රව්‍යවල වාසි සම්පූර්ණයෙන්ම ප්‍රයෝජනයට ගත නොහැක. SiC උපාංගවල සමහර වාසි ප්රදේශයේ පවා. මුලින් නිෂ්පාදනය කරන ලද සමහර SiC උපාංගවලට අදාළ Si හෝ CaAs උපාංගවල ක්‍රියාකාරීත්වයට නොගැලපේ.

SiC ද්‍රව්‍යමය ලක්ෂණවල වාසි SiC උපාංගවල වාසි බවට වඩා හොඳින් පරිවර්තනය කිරීම සඳහා, අපි දැනට SiC උපාංගවල ක්‍රියාකාරීත්වය සහ ක්‍රියාකාරීත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා උපාංග නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය සහ උපාංග ව්‍යුහය ප්‍රශස්ත කිරීම හෝ නව ව්‍යුහයන් සහ නව ක්‍රියාවලීන් සංවර්ධනය කරන්නේ කෙසේද යන්න අධ්‍යයනය කරමින් සිටිමු.