silikon karbida SiCperangkat mengacu pada perangkat yang terbuat dari silikon karbida sebagai bahan bakunya.
Menurut sifat resistansi yang berbeda, ini dibagi menjadi perangkat daya silikon karbida konduktif dansilikon karbida semi-terisolasiPerangkat RF.
Bentuk perangkat utama dan aplikasi silikon karbida
Keunggulan utama SiC dibandingkanbahannyaadalah:
SiC memiliki celah pita 3 kali lipat dari Si, yang dapat mengurangi kebocoran dan meningkatkan toleransi suhu.
SiC memiliki kekuatan medan tembus 10 kali lipat dari Si, dapat meningkatkan kerapatan arus, frekuensi pengoperasian, menahan kapasitas tegangan dan mengurangi kerugian on-off, lebih cocok untuk aplikasi tegangan tinggi.
SiC memiliki kecepatan penyimpangan saturasi elektron dua kali lipat dari Si, sehingga dapat beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi.
SiC memiliki konduktivitas termal 3 kali lipat dari Si, kinerja pembuangan panas yang lebih baik, dapat mendukung kepadatan daya yang tinggi dan mengurangi kebutuhan pembuangan panas, membuat perangkat lebih ringan.
Substrat konduktif
Substrat konduktif: Dengan menghilangkan berbagai pengotor dalam kristal, terutama pengotor tingkat dangkal, untuk mencapai resistivitas kristal yang tinggi secara intrinsik.
Konduktifsubstrat silikon karbidawafer SiC
Perangkat daya silikon karbida konduktif adalah melalui pertumbuhan lapisan epitaksi silikon karbida pada substrat konduktif, lembaran epitaksi silikon karbida diproses lebih lanjut, termasuk produksi dioda Schottky, MOSFET, IGBT, dll., terutama digunakan pada kendaraan listrik, tenaga fotovoltaik pembangkitan, angkutan kereta api, pusat data, pengisian daya dan infrastruktur lainnya. Manfaat kinerjanya adalah sebagai berikut:
Karakteristik tekanan tinggi yang ditingkatkan. Kekuatan kerusakan medan listrik silikon karbida lebih dari 10 kali lipat dari silikon, sehingga ketahanan tekanan tinggi perangkat silikon karbida jauh lebih tinggi dibandingkan perangkat silikon setara.
Karakteristik suhu tinggi yang lebih baik. Silikon karbida memiliki konduktivitas termal yang lebih tinggi daripada silikon, yang membuat pembuangan panas perangkat lebih mudah dan batas suhu pengoperasian lebih tinggi. Ketahanan terhadap suhu tinggi dapat menyebabkan peningkatan kepadatan daya secara signifikan, sekaligus mengurangi kebutuhan pada sistem pendingin, sehingga terminal dapat menjadi lebih ringan dan lebih kecil.
Konsumsi energi yang lebih rendah. ① Perangkat silikon karbida memiliki ketahanan yang sangat rendah dan kerugian yang rendah; (2) Arus bocor perangkat silikon karbida berkurang secara signifikan dibandingkan perangkat silikon, sehingga mengurangi kehilangan daya; ③ Tidak ada fenomena tailing saat ini dalam proses mematikan perangkat silikon karbida, dan kehilangan peralihan yang rendah, yang sangat meningkatkan frekuensi peralihan dalam aplikasi praktis.
Substrat SiC semi-terisolasi: doping N digunakan untuk mengontrol resistivitas produk konduktif secara akurat dengan mengkalibrasi hubungan yang sesuai antara konsentrasi doping nitrogen, laju pertumbuhan, dan resistivitas kristal.
Bahan substrat semi-isolasi dengan kemurnian tinggi
Perangkat RF berbasis karbon silikon semi-terisolasi selanjutnya dibuat dengan menumbuhkan lapisan epitaksi galium nitrida pada substrat silikon karbida semi-terisolasi untuk menyiapkan lembaran epitaksi silikon nitrida, termasuk HEMT dan perangkat RF galium nitrida lainnya, terutama digunakan dalam komunikasi 5G, komunikasi kendaraan, aplikasi pertahanan, transmisi data, dirgantara.
Laju penyimpangan elektron jenuh bahan silikon karbida dan galium nitrida masing-masing adalah 2,0 dan 2,5 kali lipat dari silikon, sehingga frekuensi pengoperasian perangkat silikon karbida dan galium nitrida lebih besar daripada perangkat silikon tradisional. Namun, bahan galium nitrida memiliki kelemahan yaitu ketahanan panas yang buruk, sedangkan silikon karbida memiliki ketahanan panas dan konduktivitas termal yang baik, yang dapat menutupi ketahanan panas yang buruk pada perangkat galium nitrida, sehingga industri menggunakan silikon karbida semi-terisolasi sebagai substratnya. , dan lapisan epitaksi gan ditanam pada substrat silikon karbida untuk memproduksi perangkat RF.
Jika ada pelanggaran, hapus kontak
Waktu posting: 16 Juli-2024