Płytki SiC to półprzewodniki wykonane z węglika krzemu. Materiał ten został opracowany w 1893 roku i idealnie nadaje się do różnorodnych zastosowań. Szczególnie nadaje się do diod Schottky'ego, diod Schottky'ego z barierą złączową, przełączników i tranzystorów polowych typu metal-tlenek-półprzewodnik. Ze względu na dużą twardość jest doskonałym wyborem do elementów energoelektronicznych.
Obecnie istnieją dwa główne typy płytek SiC. Pierwsza to polerowana płytka, która jest pojedynczą płytką z węglika krzemu. Jest wykonany z kryształów SiC o wysokiej czystości i może mieć średnicę 100 mm lub 150 mm. Stosowany jest w urządzeniach elektronicznych dużej mocy. Drugi typ to epitaksjalny wafel z kryształu węglika krzemu. Ten rodzaj płytki powstaje poprzez dodanie na powierzchnię pojedynczej warstwy kryształów węglika krzemu. Metoda ta wymaga precyzyjnej kontroli grubości materiału i nazywana jest epitaksją typu N.
Następnym typem jest beta węglik krzemu. Beta SiC produkowany jest w temperaturach powyżej 1700 stopni Celsjusza. Najpopularniejsze są węgliki alfa, które mają sześciokątną strukturę krystaliczną podobną do wurcytu. Forma beta jest podobna do diamentu i jest używana w niektórych zastosowaniach. Zawsze był to pierwszy wybór w przypadku półproduktów do zasilania pojazdów elektrycznych. Kilku zewnętrznych dostawców płytek z węglika krzemu pracuje obecnie nad tym nowym materiałem.
Płytki ZMSH SiC są bardzo popularnymi materiałami półprzewodnikowymi. Jest to wysokiej jakości materiał półprzewodnikowy, który doskonale nadaje się do wielu zastosowań. Płytki węglika krzemu ZMSH są bardzo przydatnym materiałem do różnych urządzeń elektronicznych. ZMSH dostarcza szeroką gamę wysokiej jakości płytek i podłoży SiC. Dostępne są w wersji typu N i półizolowanej.
2 --- Węglik krzemu: w stronę nowej ery płytek
Właściwości fizyczne i właściwości węglika krzemu
Węglik krzemu ma specjalną strukturę krystaliczną, wykorzystującą sześciokątną, zwartą strukturę podobną do diamentu. Dzięki tej strukturze węglik krzemu ma doskonałą przewodność cieplną i odporność na wysoką temperaturę. W porównaniu do tradycyjnych materiałów krzemowych, węglik krzemu ma większą szerokość pasma wzbronionego, co zapewnia większy odstęp między pasmami elektronów, co skutkuje wyższą ruchliwością elektronów i niższym prądem upływowym. Ponadto węglik krzemu ma również wyższą prędkość dryfu nasycenia elektronami i niższą rezystywność samego materiału, zapewniając lepszą wydajność w zastosowaniach wymagających dużej mocy.
Przypadki zastosowań i perspektywy płytek węglika krzemu
Zastosowania w energoelektronice
Płytka z węglika krzemu ma szerokie perspektywy zastosowania w dziedzinie energoelektroniki. Ze względu na wysoką ruchliwość elektronów i doskonałą przewodność cieplną płytki SIC można stosować do produkcji urządzeń przełączających o dużej gęstości mocy, takich jak moduły mocy do pojazdów elektrycznych i falowniki fotowoltaiczne. Wysoka stabilność temperaturowa płytek z węglika krzemu umożliwia tym urządzeniom pracę w środowiskach o wysokiej temperaturze, zapewniając większą wydajność i niezawodność.
Zastosowania optoelektroniczne
W dziedzinie urządzeń optoelektronicznych płytki z węglika krzemu wykazują swoje unikalne zalety. Materiał węglika krzemu charakteryzuje się szeroką przerwą wzbronioną, co pozwala na osiągnięcie wysokiej energii fotononów i niskich strat światła w urządzeniach optoelektronicznych. Płytki węglika krzemu można wykorzystać do przygotowania szybkich urządzeń komunikacyjnych, fotodetektorów i laserów. Doskonała przewodność cieplna i niska gęstość defektów kryształów sprawiają, że idealnie nadaje się do wytwarzania wysokiej jakości urządzeń optoelektronicznych.
Perspektywy
Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na wysokowydajne urządzenia elektroniczne, płytki z węglika krzemu mają obiecującą przyszłość jako materiał o doskonałych właściwościach i szerokim potencjale zastosowań. Dzięki ciągłemu doskonaleniu technologii przygotowania i obniżaniu kosztów promowane będzie komercyjne zastosowanie płytek z węglika krzemu. Oczekuje się, że w ciągu najbliższych kilku lat płytki z węglika krzemu będą stopniowo wchodzić na rynek i staną się głównym wyborem w zastosowaniach wymagających dużej mocy, wysokiej częstotliwości i wysokich temperatur.
3 --- Dogłębna analiza rynku płytek SiC i trendów technologicznych
Dogłębna analiza czynników wpływających na rynek płytek z węglika krzemu (SiC).
Na rozwój rynku płytek z węglika krzemu (SiC) wpływa kilka kluczowych czynników, a dogłębna analiza wpływu tych czynników na rynek ma kluczowe znaczenie. Oto niektóre z kluczowych czynników rynkowych:
Oszczędność energii i ochrona środowiska: Wysoka wydajność i niskie zużycie energii materiałów z węglika krzemu sprawiają, że są one popularne w dziedzinie oszczędzania energii i ochrony środowiska. Zapotrzebowanie na pojazdy elektryczne, falowniki słoneczne i inne urządzenia do konwersji energii napędza rozwój rynku płytek z węglika krzemu, ponieważ pomagają one zmniejszyć straty energii.
Zastosowania w energoelektronice: Węglik krzemu doskonale sprawdza się w energoelektronice i może być stosowany w energoelektronice w środowiskach o wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze. Wraz z popularyzacją energii odnawialnej i promocją przejścia na energię elektryczną zapotrzebowanie na płytki z węglika krzemu na rynku energoelektroniki stale rośnie.
Szczegółowa analiza trendów rozwoju przyszłych technologii produkcji płytek SiC
Produkcja masowa i redukcja kosztów: Przyszła produkcja płytek SiC skupi się bardziej na produkcji masowej i redukcji kosztów. Obejmuje to ulepszone techniki wzrostu, takie jak chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) i fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD), aby zwiększyć produktywność i obniżyć koszty produkcji. Ponadto oczekuje się, że przyjęcie inteligentnych i zautomatyzowanych procesów produkcyjnych jeszcze bardziej poprawi wydajność.
Nowy rozmiar i struktura płytek: Rozmiar i struktura płytek SiC mogą w przyszłości ulec zmianie, aby sprostać potrzebom różnych zastosowań. Może to obejmować płytki o większej średnicy, struktury heterogeniczne lub płytki wielowarstwowe, aby zapewnić większą elastyczność projektowania i opcje wydajności.
Efektywność energetyczna i ekologiczna produkcja: Produkcja płytek SiC w przyszłości będzie kładła większy nacisk na efektywność energetyczną i ekologiczną produkcję. Trendami w produkcji staną się fabryki zasilane energią odnawialną, materiałami zielonymi, recyklingiem odpadów i niskoemisyjnymi procesami produkcyjnymi.
Czas publikacji: 19 stycznia 2024 r