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 ipółizolowany węglik krzemuUrządzenia RF.
Główne formy urządzeń i zastosowania węglika krzemu
Główne zalety SiC w porównaniuMateriały krzemoweCzy:
SiC ma przerwę pasmową trzykrotnie większą od Si, co pozwala ograniczyć wycieki i zwiększyć tolerancję temperaturową.
SiC ma dziesięciokrotnie większą wytrzymałość na pole przebicia niż Si, może poprawić gęstość prądu, częstotliwość roboczą, wytrzymałość napięciową i zmniejszyć straty włączania i wyłączania, jest bardziej odpowiedni do zastosowań wysokonapięciowych.
SiC ma dwukrotnie większą prędkość dryfu nasycenia elektronów niż Si, dzięki czemu może pracować z wyższą częstotliwością.
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 nałożenie warstwy epitaksjalnej węglika krzemu na przewodzące podłoże. Warstwę epitaksjalną węglika krzemu poddaje się dalszej obróbce, w tym produkcji diod Schottky'ego, tranzystorów MOSFET, tranzystorów IGBT itp., wykorzystywanych głównie w pojazdach elektrycznych, fotowoltaice, transporcie kolejowym, centrach danych, systemach ładowania i innych elementach infrastruktury. Korzyści płynące z wydajności są następujące:
Lepsze właściwości wysokociśnieniowe. Wytrzymałość pola elektrycznego przebicia węglika krzemu jest ponad 10 razy większa niż krzemu, co sprawia, że odporność urządzeń z węglika krzemu na wysokie ciśnienie jest znacznie wyższa niż w przypadku równoważnych urządzeń krzemowych.
Lepsze właściwości wysokotemperaturowe. Węglik krzemu charakteryzuje się wyższą przewodnością cieplną niż krzem, co ułatwia odprowadzanie ciepła z urządzenia i podnosi dopuszczalną temperaturę pracy. 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 powstają poprzez 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 z azotku galu, stosowanych głównie w komunikacji 5G, komunikacji pojazdów, zastosowaniach obronnych, transmisji danych, lotnictwie i kosmonautyce.
Szybkość dryfu elektronów nasyconych w materiałach z węglika krzemu i azotku galu jest odpowiednio 2,0 i 2,5 razy większa niż w przypadku krzemu, dlatego częstotliwość pracy urządzeń z węglika krzemu i azotku galu jest wyższa niż w przypadku tradycyjnych urządzeń krzemowych. Jednak azotek galu ma wadę w postaci niskiej odporności termicznej, podczas gdy węglik krzemu charakteryzuje się dobrą odpornością termiczną i przewodnością cieplną, co może kompensować niską odporność termiczną urządzeń z azotku galu. Dlatego przemysł stosuje półizolowany węglik krzemu jako podłoże, a na nim, w celu produkcji urządzeń RF, wytwarzana jest warstwa epitaksjalna gan.
W przypadku naruszenia skontaktuj się z nami, aby usunąć
Czas publikacji: 16 lipca 2024 r.