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 oraz tranzystorów polowych typu metal-tlenek-półprzewodnik. Ze względu na wysoką twardość doskonale nadaje się do elementów elektroniki mocy.
Obecnie istnieją dwa główne rodzaje płytek SiC. Pierwszy to płytka polerowana, czyli pojedyncza płytka węglika krzemu. Jest ona wykonana z kryształów SiC o wysokiej czystości i może mieć średnicę 100 mm lub 150 mm. Jest stosowana w urządzeniach elektronicznych dużej mocy. Drugim rodzajem jest płytka z węglika krzemu z krystalicznym węglikiem krzemu z epitaksjalnym kryształem. Ten typ płytki powstaje poprzez nałożenie na powierzchnię pojedynczej warstwy kryształów węglika krzemu. Metoda ta wymaga precyzyjnej kontroli grubości materiału i jest znana jako epitaksja typu N.
Kolejnym rodzajem jest węglik krzemu beta. Beta SiC jest wytwarzany w temperaturach powyżej 1700 stopni Celsjusza. Węgliki alfa są najpopularniejsze i mają heksagonalną strukturę krystaliczną podobną do wurcytu. Forma beta jest podobna do diamentu i jest wykorzystywana w niektórych zastosowaniach. Zawsze był pierwszym wyborem w przypadku półproduktów do zasilania pojazdów elektrycznych. Kilku zewnętrznych dostawców płytek z węglika krzemu pracuje obecnie nad tym nowym materiałem.
Płytki SiC ZMSH to bardzo popularne materiały półprzewodnikowe. To wysokiej jakości materiał półprzewodnikowy, który doskonale nadaje się do wielu zastosowań. Płytki z węglika krzemu ZMSH to bardzo użyteczny materiał do różnorodnych urządzeń elektronicznych. ZMSH dostarcza szeroką gamę wysokiej jakości płytek i podłoży SiC. Są one dostępne w wersji typu N oraz półizolowanej.
2---Węglik krzemu: ku nowej erze płytek
Właściwości fizyczne i charakterystyka węglika krzemu
Węglik krzemu charakteryzuje się specjalną strukturą krystaliczną, wykorzystującą heksagonalną, gęsto upakowaną strukturę podobną do diamentu. Taka struktura zapewnia węglikowi krzemu doskonałą przewodność cieplną i odporność na wysokie temperatury. W porównaniu z tradycyjnymi materiałami krzemowymi, węglik krzemu charakteryzuje się większą szerokością przerwy energetycznej, co zapewnia większy odstęp między pasmami elektronowymi, a co za tym idzie wyższą ruchliwość elektronów i niższy prąd upływu. Ponadto, węglik krzemu charakteryzuje się również wyższą prędkością dryfu nasycenia elektronów i niższą rezystywnością samego materiału, co zapewnia lepszą wydajność w zastosowaniach wymagających dużej mocy.
Przypadki zastosowań i perspektywy płytek z węglika krzemu
Zastosowania elektroniki mocy
Wafle z węglika krzemu mają szerokie zastosowanie w elektronice mocy. Dzięki wysokiej ruchliwości elektronów i doskonałej przewodności cieplnej, wafle SIC mogą być wykorzystywane do produkcji urządzeń przełączających o dużej gęstości mocy, takich jak moduły mocy do pojazdów elektrycznych i falowniki fotowoltaiczne. Wysoka stabilność temperaturowa wafli z węglika krzemu umożliwia pracę tych urządzeń w wysokich temperaturach, zapewniając większą wydajność i niezawodność.
Zastosowania optoelektroniczne
W dziedzinie urządzeń optoelektronicznych, płytki z węglika krzemu wykazują swoje unikalne zalety. Materiał z węglika krzemu charakteryzuje się szeroką przerwą energetyczną, co pozwala mu osiągnąć wysoką energię fotonów i niskie straty światła w urządzeniach optoelektronicznych. Płytki z węglika krzemu mogą być wykorzystywane do wytwarzania szybkich urządzeń komunikacyjnych, fotodetektorów i laserów. Doskonała przewodność cieplna i niska gęstość defektów kryształu sprawiają, że idealnie nadają się do wytwarzania wysokiej jakości urządzeń optoelektronicznych.
Perspektywy
Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na wysokowydajne urządzenia elektroniczne, wafle z węglika krzemu mają obiecującą przyszłość jako materiał o doskonałych właściwościach i szerokim potencjale zastosowania. Dzięki ciągłemu udoskonalaniu technologii przygotowania i obniżaniu kosztów, komercyjne zastosowanie wafli z węglika krzemu będzie się rozwijać. Oczekuje się, że w ciągu najbliższych kilku lat wafle z węglika krzemu będą stopniowo wchodzić na rynek i staną się głównym wyborem w zastosowaniach wymagających dużej mocy, częstotliwości i wysokich temperatur.
3---Szczegółowa analiza rynku płytek SiC i trendów technologicznych
Szczegółowa analiza czynników napędzających 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 napędzających rynek:
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 przetwarzania energii napędza wzrost rynku płytek z węglika krzemu, ponieważ pomagają one zmniejszyć straty energii.
Zastosowania w elektronice mocy: Węglik krzemu doskonale sprawdza się w zastosowaniach elektroniki mocy i może być stosowany w układach elektroniki mocy pracujących w warunkach wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury. Wraz z popularyzacją odnawialnych źródeł energii i rozwojem 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 w większym stopniu koncentrować się na produkcji masowej i redukcji kosztów. Obejmuje to udoskonalone techniki wzrostu, takie jak chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) i fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD), w celu zwiększenia wydajności i obniżenia kosztów produkcji. Ponadto oczekuje się, że wdrożenie 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. Mogą to być 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 kładła większy nacisk na efektywność energetyczną i zieloną produkcję. Fabryki zasilane energią odnawialną, materiałami ekologicznymi, recyklingiem odpadów i niskoemisyjnymi procesami produkcyjnymi staną się trendami w produkcji.
Czas publikacji: 19-01-2024