Üçüncü nesil yarı iletken yüzey -SiC(silisyum karbür) cihazlar ve uygulamaları

Yeni bir yarı iletken malzeme türü olan SiC, mükemmel fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle kısa dalga boylu optoelektronik cihazların, yüksek sıcaklık cihazlarının, radyasyona dirençli cihazların ve yüksek güç/yüksek güçlü elektronik cihazların üretiminde en önemli yarı iletken malzeme haline gelmiştir. elektriksel özellikler. Özellikle aşırı ve zorlu koşullar altında uygulandığında SiC cihazlarının özellikleri, Si cihazları ve GaAs cihazlarının özelliklerini çok aşıyor. Bu nedenle SiC cihazları ve çeşitli sensörler, giderek daha önemli bir rol oynayan temel cihazlardan biri haline geldi.

SiC cihazları ve devreleri 1980'lerden, özellikle de ilk SiC substrat levhasının pazara girdiği 1989'dan bu yana hızla gelişti. Işık yayan diyotlar, yüksek frekanslı, yüksek güçlü ve yüksek voltajlı cihazlar gibi bazı alanlarda SiC cihazları ticari olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Gelişme hızlıdır. Yaklaşık 10 yıllık gelişimin ardından SiC cihaz prosesi ticari cihazlar üretebilir hale geldi. Cree tarafından temsil edilen bir dizi şirket, SiC cihazlarının ticari ürünlerini sunmaya başladı. Yerli araştırma enstitüleri ve üniversiteler de SiC malzeme geliştirme ve cihaz üretim teknolojisinde memnuniyet verici başarılar elde etti. SiC malzemesi çok üstün fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip olmasına ve SiC cihaz teknolojisinin de olgun olmasına rağmen SiC cihazlarının ve devrelerinin performansı üstün değildir. SiC malzemesine ek olarak cihaz prosesinin de sürekli olarak iyileştirilmesi gerekmektedir. S5C cihaz yapısını optimize ederek veya yeni cihaz yapısı önererek SiC malzemelerinden nasıl yararlanılacağı konusunda daha fazla çaba sarf edilmelidir.

Şu anda. SiC cihazlarının araştırılması esas olarak ayrı cihazlara odaklanmaktadır. Her cihaz yapısı türü için ilk araştırma, cihaz yapısını optimize etmeden karşılık gelen Si veya GaAs cihaz yapısını SiC'ye basitçe nakletmektir. SiC'nin içsel oksit tabakası Si, yani SiO2 ile aynı olduğundan bu, çoğu Si cihazının, özellikle de m-pa cihazlarının SiC üzerinde üretilebileceği anlamına gelir. Basit bir nakil olmasına rağmen elde edilen cihazların bir kısmı tatmin edici sonuçlara ulaşmış, bir kısmı ise fabrika pazarına girmiştir.

SiC optoelektronik cihazlar, özellikle mavi ışık yayan diyotlar (BLU-ray led'ler), 1990'ların başında pazara girmiş ve seri üretilen ilk SiC cihazlarıdır. Yüksek gerilim SiC Schottky diyotları, SiC RF güç transistörleri, SiC MOSFET'ler ve mesFET'ler de ticari olarak mevcuttur. Elbette tüm bu SiC ürünlerinin performansı, SiC malzemelerinin süper özelliklerini oynamaktan çok uzaktır ve SiC cihazlarının daha güçlü işlevi ve performansının hala araştırılıp geliştirilmesi gerekmektedir. Bu tür basit nakiller çoğu zaman SiC malzemelerinin avantajlarından tam olarak yararlanamaz. Hatta SiC cihazlarının bazı avantajları da bulunmaktadır. Başlangıçta üretilen SiC cihazlarından bazıları, karşılık gelen Si veya CaAs cihazlarının performansıyla eşleşemez.

SiC malzeme özelliklerinin avantajlarını SiC cihazlarının avantajlarına daha iyi dönüştürmek için şu anda cihaz üretim sürecini ve cihaz yapısını nasıl optimize edeceğimizi veya SiC cihazlarının işlevini ve performansını iyileştirmek için yeni yapılar ve yeni süreçler nasıl geliştireceğimizi araştırıyoruz.


Gönderim zamanı: Ağu-23-2022
WhatsApp Çevrimiçi Sohbet!