węglik krzemu SiCurządzenie odnosi się do urządzenia wykonanego z węglika krzemu jako surowca.
Ze względu na różne właściwości rezystancyjne dzieli się je na przewodzące urządzenia mocy z węglika krzemu iwęglik krzemu półizolowanyUrządzenia RF.
Główne formy urządzeń i zastosowania węglika krzemu
Główne zalety SiC w porównaniuMateriały krzemoweCzy:
SiC ma przerwę pasmową trzykrotnie większą niż Si, co pozwala ograniczyć wycieki i zwiększyć tolerancję temperaturową.
SiC ma dziesięciokrotnie większą wytrzymałość na pole przebicia niż Si, co pozwala na poprawę gęstości prądu, częstotliwości roboczej, wytrzymałości napięciowej i redukcję strat włączania i wyłączania, dzięki czemu jest bardziej odpowiedni do zastosowań wysokonapięciowych.
SiC ma dwukrotnie większą prędkość dryfu nasycenia elektronów niż Si, dzięki czemu może pracować przy wyższej częstotliwości.
SiC ma trzykrotnie większą przewodność cieplną niż Si, lepszą wydajność rozpraszania ciepła, może obsługiwać dużą gęstość mocy i zmniejszać wymagania dotyczące rozpraszania ciepła, dzięki czemu urządzenie jest lżejsze.
Podłoże przewodzące
Podłoże przewodzące: Usunięcie różnych zanieczyszczeń z kryształu, zwłaszcza tych płytkich, w celu uzyskania wysokiej rezystywności wewnętrznej kryształu.
Przewodzącypodłoże z węglika krzemuWafel SiC
Przewodzące urządzenie zasilające z węglika krzemu powstaje poprzez wzrost warstwy epitaksjalnej węglika krzemu na przewodzącym podłożu, a następnie warstwa epitaksjalna węglika krzemu jest dalej przetwarzana, w tym produkcja diod Schottky'ego, MOSFET, IGBT itp., głównie stosowanych w pojazdach elektrycznych, fotowoltaicznej generacji energii, transporcie kolejowym, centrach danych, ładowaniu i innych infrastrukturach. Korzyści wydajnościowe są następujące:
Ulepszone właściwości wysokiego ciśnienia. Wytrzymałość pola elektrycznego przebicia węglika krzemu jest ponad 10 razy większa niż krzemu, co sprawia, że odporność na wysokie ciśnienie urządzeń z węglika krzemu jest znacznie wyższa niż w przypadku równoważnych urządzeń krzemowych.
Lepsze właściwości wysokotemperaturowe. Węglik krzemu ma wyższą przewodność cieplną niż krzem, co ułatwia odprowadzanie ciepła przez urządzenie i zwiększa graniczną temperaturę roboczą. Wysoka odporność na temperaturę może prowadzić do znacznego wzrostu gęstości mocy, jednocześnie zmniejszając wymagania dotyczące układu chłodzenia, dzięki czemu terminal może być lżejszy i zminiaturyzowany.
Niższe zużycie energii. ① Urządzenie z węglika krzemu ma bardzo niską rezystancję włączenia i niskie straty włączenia; (2) Prąd upływu urządzeń z węglika krzemu jest znacznie zmniejszony w porównaniu z urządzeniami krzemowymi, co zmniejsza straty mocy; ③ W procesie wyłączania urządzeń z węglika krzemu nie występuje zjawisko ogonowania prądu, a straty przełączania są niskie, co znacznie poprawia częstotliwość przełączania w praktycznych zastosowaniach.
Półizolowane podłoże SiC: domieszkowanie N służy do dokładnej kontroli rezystywności produktów przewodzących poprzez kalibrację odpowiedniej zależności pomiędzy stężeniem domieszkowania azotem, szybkością wzrostu i rezystywnością kryształu.
Wysokiej czystości półizolacyjny materiał podłoża
Półizolowane urządzenia RF na bazie węgla krzemowego są ponadto wytwarzane przez narastanie warstwy epitaksjalnej azotku galu na półizolowanym podłożu z węglika krzemu w celu przygotowania warstwy epitaksjalnej azotku krzemu, w tym HEMT i innych urządzeń RF na bazie azotku galu, stosowanych głównie w komunikacji 5G, komunikacji samochodowej, zastosowaniach obronnych, transmisji danych, lotnictwie i kosmonautyce.
Szybkość dryfu elektronów nasyconych węglika krzemu i azotku galu jest odpowiednio 2,0 i 2,5 razy większa niż w przypadku krzemu, więc częstotliwość pracy urządzeń z węglika krzemu i azotku galu jest większa niż w przypadku tradycyjnych urządzeń krzemowych. Jednak materiał z azotku galu ma wadę w postaci słabej odporności na ciepło, podczas gdy węglik krzemu ma dobrą odporność na ciepło i przewodnictwo cieplne, co może zrekompensować słabą odporność cieplną urządzeń z azotku galu, więc przemysł przyjmuje półizolowany węglik krzemu jako podłoże, a warstwa epitaksjalna gan jest hodowana na podłożu z węglika krzemu w celu produkcji urządzeń RF.
W przypadku naruszenia skontaktuj się z nami, aby usunąć
Czas publikacji: 16-07-2024