Kot nova vrsta polprevodniškega materiala je SiC postal najpomembnejši polprevodniški material za proizvodnjo optoelektronskih naprav s kratkimi valovnimi dolžinami, visokotemperaturnih naprav, naprav za odpornost proti sevanju in elektronskih naprav visoke moči/visoke moči zaradi svojih odličnih fizikalnih in kemijskih lastnosti ter električne lastnosti. Zlasti pri uporabi v ekstremnih in težkih pogojih značilnosti naprav SiC daleč presegajo lastnosti naprav Si in naprav GaAs. Zato so SiC naprave in različne vrste senzorjev postopoma postale ene ključnih naprav, ki igrajo vse pomembnejšo vlogo.
Naprave in vezja iz SiC so se hitro razvijala od osemdesetih let prejšnjega stoletja, zlasti od leta 1989, ko je na trg vstopila prva substratna rezina iz SiC. Na nekaterih področjih, kot so svetleče diode, visokofrekvenčne visokozmogljive in visokonapetostne naprave, so se naprave SiC pogosto komercialno uporabljale. Razvoj je hiter. Po skoraj 10 letih razvoja je postopek naprav SiC omogočil izdelavo komercialnih naprav. Številna podjetja, ki jih zastopa Cree, so začela ponujati komercialne izdelke SiC naprav. Tudi domači raziskovalni inštituti in univerze so dosegli razveseljive dosežke na področju rasti SiC materialov in tehnologije izdelave naprav. Čeprav ima material SiC zelo odlične fizikalne in kemijske lastnosti in je tudi tehnologija naprav SiC zrela, vendar zmogljivost naprav in vezij SiC ni boljša. Poleg materiala SiC je treba nenehno izboljševati postopek naprave. Več truda je treba vložiti v to, kako izkoristiti materiale SiC z optimizacijo strukture naprave S5C ali predlaganjem nove strukture naprave.
Trenutno. Raziskave SiC naprav se osredotočajo predvsem na diskretne naprave. Za vsako vrsto strukture naprave je začetna raziskava preprosta presaditev ustrezne strukture naprave Si ali GaAs v SiC brez optimizacije strukture naprave. Ker je intrinzična oksidna plast SiC enaka Si, ki je SiO2, to pomeni, da je večino naprav Si, zlasti naprav m-pa, mogoče izdelati na SiC. Čeprav gre le za preprosto presaditev, so nekatere pridobljene naprave dosegle zadovoljive rezultate, nekatere naprave pa so že prišle na tovarniški trg.
SiC optoelektronske naprave, zlasti modre svetleče diode (BLU-ray led), so vstopile na trg v zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja in so prve masovno proizvedene SiC naprave. Visokonapetostne SiC Schottky diode, SiC RF močnostni tranzistorji, SiC MOSFET in mesFET so tudi komercialno dostopni. Seveda zmogljivost vseh teh SiC izdelkov še zdaleč ne igra super značilnosti SiC materialov, močnejše delovanje in zmogljivost SiC naprav pa je treba še raziskati in razviti. Takšni preprosti presadki pogosto ne morejo v celoti izkoristiti prednosti SiC materialov. Tudi na področju nekaterih prednosti SiC naprav. Nekatere prvotno izdelane naprave SiC se ne morejo ujemati z zmogljivostjo ustreznih naprav Si ali CaAs.
Da bi prednosti materialov SiC bolje preoblikovali v prednosti naprav SiC, trenutno preučujemo, kako optimizirati proizvodni proces naprave in strukturo naprave ali razviti nove strukture in nove postopke za izboljšanje delovanja in zmogljivosti naprav SiC.
Čas objave: 23. avgusta 2022