Là một loại vật liệu bán dẫn mới, SiC đã trở thành vật liệu bán dẫn quan trọng nhất để sản xuất các thiết bị quang điện tử bước sóng ngắn, thiết bị nhiệt độ cao, thiết bị chống bức xạ và các thiết bị điện tử công suất cao/công suất cao do tính chất vật lý và hóa học tuyệt vời của nó và tính chất điện. Đặc biệt khi áp dụng trong điều kiện khắc nghiệt và khắc nghiệt, đặc tính của thiết bị SiC vượt xa đặc tính của thiết bị Si và thiết bị GaAs. Vì vậy, các thiết bị SiC và các loại cảm biến khác nhau đã dần trở thành một trong những thiết bị chủ chốt, ngày càng đóng vai trò quan trọng hơn.
Các thiết bị và mạch SiC đã phát triển nhanh chóng kể từ những năm 1980, đặc biệt là từ năm 1989 khi tấm nền SiC đầu tiên được đưa vào thị trường. Trong một số lĩnh vực, chẳng hạn như điốt phát sáng, thiết bị công suất cao và điện áp cao tần số cao, thiết bị SiC đã được sử dụng rộng rãi trong thương mại. Sự phát triển nhanh chóng. Sau gần 10 năm phát triển, quy trình thiết bị SiC đã có thể chế tạo được các thiết bị thương mại. Một số công ty do Cree đại diện đã bắt đầu cung cấp các sản phẩm thương mại về thiết bị SiC. Các viện nghiên cứu và trường đại học trong nước cũng đã đạt được những thành tựu đáng mừng trong phát triển vật liệu SiC và công nghệ sản xuất thiết bị. Mặc dù vật liệu SiC có các đặc tính vật lý và hóa học rất vượt trội và công nghệ thiết bị SiC cũng đã trưởng thành nhưng hiệu suất của các thiết bị và mạch SiC không vượt trội. Ngoài ra, quy trình vật liệu và thiết bị SiC cần phải không ngừng được cải tiến. Cần nỗ lực nhiều hơn nữa để tận dụng vật liệu SiC bằng cách tối ưu hóa cấu trúc thiết bị S5C hoặc đề xuất cấu trúc thiết bị mới.
Hiện tại. Việc nghiên cứu thiết bị SiC chủ yếu tập trung vào các thiết bị rời rạc. Với mỗi loại cấu trúc thiết bị, nghiên cứu ban đầu chỉ đơn giản là ghép cấu trúc thiết bị Si hoặc GaAs tương ứng vào SiC mà không tối ưu hóa cấu trúc thiết bị. Vì lớp oxit bên trong của SiC giống với Si, tức là SiO2, nên hầu hết các thiết bị Si, đặc biệt là thiết bị m-pa, đều có thể được sản xuất trên SiC. Mặc dù chỉ là cấy ghép đơn giản nhưng một số thiết bị thu được đã đạt được kết quả khả quan và một số thiết bị đã được đưa vào thị trường nhà máy.
Các thiết bị quang điện tử SiC, đặc biệt là điốt phát sáng xanh (đèn LED tia BLU), đã gia nhập thị trường vào đầu những năm 1990 và là thiết bị SiC được sản xuất hàng loạt đầu tiên. Điốt SiC Schottky điện áp cao, bóng bán dẫn công suất RF SiC, MOSFET SiC và mesFET cũng có sẵn trên thị trường. Tất nhiên, hiệu suất của tất cả các sản phẩm SiC này còn lâu mới phát huy được đặc tính siêu việt của vật liệu SiC, và chức năng cũng như hiệu suất mạnh mẽ hơn của các thiết bị SiC vẫn cần được nghiên cứu và phát triển. Việc cấy ghép đơn giản như vậy thường không thể khai thác hết ưu điểm của vật liệu SiC. Ngay cả trong lĩnh vực một số lợi thế của thiết bị SiC. Một số thiết bị SiC được sản xuất ban đầu không thể sánh được với hiệu suất của các thiết bị Si hoặc CaAs tương ứng.
Để chuyển hóa tốt hơn các ưu điểm về đặc tính vật liệu SiC thành ưu điểm của thiết bị SiC, chúng tôi hiện đang nghiên cứu cách tối ưu hóa quy trình sản xuất thiết bị và cấu trúc thiết bị hoặc phát triển các cấu trúc và quy trình mới để cải thiện chức năng và hiệu suất của thiết bị SiC.
Thời gian đăng: 23-08-2022