Wafle SiC to półprzewodniki wykonane z węglika krzemu. Materiał ten został opracowany w 1893 roku i jest idealny do wielu zastosowań. Szczególnie nadaje się do diod Schottky'ego, diod Schottky'ego z barierą złączową, przełączników i tranzystorów polowych metal-tlenek-półprzewodnik. Ze względu na wysoką twardość jest doskonałym wyborem do elementów elektroniki mocy.
Obecnie istnieją dwa główne typy płytek SiC. Pierwszy to polerowany wafel, który jest pojedynczym waflem węglika krzemu. Jest wykonany z kryształów SiC o wysokiej czystości i może mieć średnicę 100 mm lub 150 mm. Jest stosowany w urządzeniach elektronicznych dużej mocy. Drugi typ to epitaksjalny kryształowy wafel węglika krzemu. Ten typ płytki powstaje przez dodanie pojedynczej warstwy kryształów węglika krzemu do powierzchni. Ta metoda wymaga precyzyjnej kontroli grubości materiału i jest znana jako epitaksja typu N.
Następnym typem jest węglik krzemu beta. Beta SiC jest wytwarzany w temperaturach powyżej 1700 stopni Celsjusza. Węgliki alfa są najpowszechniejsze i mają heksagonalną strukturę krystaliczną podobną do wurcytu. Forma beta jest podobna do diamentu i jest używana w niektórych zastosowaniach. Zawsze była pierwszym wyborem dla półproduktów zasilania pojazdów elektrycznych. Kilku zewnętrznych dostawców płytek z węglika krzemu pracuje obecnie nad tym nowym materiałem.
Wafle SiC ZMSH są bardzo popularnymi materiałami półprzewodnikowymi. Jest to wysokiej jakości materiał półprzewodnikowy, który dobrze nadaje się do wielu zastosowań. Wafle z węglika krzemu ZMSH są bardzo przydatnym materiałem do różnych urządzeń elektronicznych. ZMSH dostarcza szeroką gamę wysokiej jakości płytek SiC i podłoży. Są one dostępne w formach typu N i półizolowanych.
2---Węglik krzemu: ku nowej erze płytek
Właściwości fizyczne i charakterystyka węglika krzemu
Węglik krzemu ma specjalną strukturę krystaliczną, wykorzystującą heksagonalną, ściśle upakowaną strukturę podobną do diamentu. Ta struktura umożliwia węglikowi krzemu uzyskanie doskonałej przewodności cieplnej i odporności na wysoką temperaturę. W porównaniu do tradycyjnych materiałów krzemowych, węglik krzemu ma większą szerokość przerwy energetycznej, co zapewnia większy odstęp pasm elektronowych, co skutkuje większą ruchliwością elektronów i niższym prądem upływu. Ponadto węglik krzemu ma również wyższą prędkość dryfu nasycenia elektronów i niższą rezystywność samego materiału, zapewniając lepszą wydajność w zastosowaniach o dużej mocy.
Przypadki zastosowań i perspektywy płytek z węglika krzemu
Zastosowania elektroniki mocy
Płytka węglika krzemu ma szerokie perspektywy zastosowania w dziedzinie elektroniki mocy. Ze względu na wysoką ruchliwość elektronów i doskonałą przewodność cieplną płytki SIC mogą być używane do produkcji urządzeń przełączających o dużej gęstości mocy, takich jak moduły mocy do pojazdów elektrycznych i falowniki słoneczne. Wysoka stabilność temperaturowa płytek węglika krzemu umożliwia tym urządzeniom działanie w środowiskach o wysokiej temperaturze, zapewniając większą wydajność i niezawodność.
Zastosowania optoelektroniczne
W dziedzinie urządzeń optoelektronicznych płytki z węglika krzemu wykazują swoje wyjątkowe zalety. Materiał z węglika krzemu ma szerokie pasmo przenoszenia, co pozwala mu osiągnąć wysoką energię fotonów i niską stratę światła w urządzeniach optoelektronicznych. Płytki z węglika krzemu mogą być używane do przygotowywania szybkich urządzeń komunikacyjnych, fotodetektorów i laserów. Jego doskonała przewodność cieplna i niska gęstość defektów kryształu sprawiają, że idealnie nadaje się do przygotowywania wysokiej jakości urządzeń optoelektronicznych.
Perspektywy
Wraz ze wzrostem popytu na wydajne urządzenia elektroniczne, wafle z węglika krzemu mają obiecującą przyszłość jako materiał o doskonałych właściwościach i szerokim potencjale zastosowania. Dzięki ciągłemu udoskonalaniu technologii przygotowania i redukcji kosztów, komercyjne zastosowanie wafli z węglika krzemu będzie promowane. Oczekuje się, że w ciągu najbliższych kilku lat wafle z węglika krzemu będą stopniowo wchodzić na rynek i staną się głównym wyborem w zastosowaniach o dużej mocy, wysokiej częstotliwości i wysokiej temperaturze.
3---Szczegółowa analiza rynku płytek SiC i trendów technologicznych
Szczegółowa analiza czynników napędzających rynek płytek z węglika krzemu (SiC)
Na wzrost 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. Popyt na pojazdy elektryczne, inwertery słoneczne i inne urządzenia do konwersji energii napędza wzrost rynku płytek z węglika krzemu, ponieważ pomaga to zmniejszyć marnotrawstwo energii.
Zastosowania elektroniki mocy: węglik krzemu doskonale sprawdza się w zastosowaniach elektroniki mocy i może być stosowany w elektronice mocy w środowiskach o wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze. Wraz z popularyzacją energii odnawialnej i promocją transformacji energetycznej popyt na płytki z węglika krzemu na rynku elektroniki mocy stale rośnie.
Szczegółowa analiza trendów rozwoju technologii produkcji płytek SiC w przyszłości
Produkcja masowa i redukcja kosztów: Przyszła produkcja płytek SiC będzie bardziej skupiona 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 wydajność i obniżyć koszty produkcji. Ponadto oczekuje się, że przyjęcie inteligentnych i zautomatyzowanych procesów produkcyjnych jeszcze bardziej zwiększy wydajność.
Nowy rozmiar i struktura wafli: Rozmiar i struktura wafli SiC mogą się w przyszłości zmienić, aby sprostać potrzebom różnych zastosowań. Może to obejmować wafle o większej średnicy, struktury heterogeniczne lub wafle wielowarstwowe, aby zapewnić większą elastyczność projektowania i opcje wydajności.
Efektywność energetyczna i zielona produkcja: Produkcja płytek SiC w przyszłości będzie kłaść większy nacisk na efektywność energetyczną i zieloną produkcję. Fabryki zasilane energią odnawialną, zielonymi materiałami, recyklingiem odpadów i niskoemisyjnymi procesami produkcyjnymi staną się trendami w produkcji.
Czas publikacji: 19-01-2024