Karbida silikon SiCperanti merujuk kepada peranti yang diperbuat daripada silikon karbida sebagai bahan mentah.
Mengikut sifat rintangan yang berbeza, ia dibahagikan kepada peranti kuasa silikon karbida konduktif dansilikon karbida separa bertebatPeranti RF.
Bentuk peranti utama dan aplikasi silikon karbida
Kelebihan utama SiC berbandingBahan Siadalah:
SiC mempunyai jurang jalur 3 kali ganda daripada Si, yang boleh mengurangkan kebocoran dan meningkatkan toleransi suhu.
SiC mempunyai kekuatan medan pecahan 10 kali ganda daripada Si, boleh meningkatkan ketumpatan arus, frekuensi operasi, menahan kapasiti voltan dan mengurangkan kehilangan hidup-mati, lebih sesuai untuk aplikasi voltan tinggi.
SiC mempunyai dua kali ganda kelajuan hanyutan tepu elektron daripada Si, jadi ia boleh beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi.
SiC mempunyai kekonduksian terma 3 kali ganda daripada Si, prestasi pelesapan haba yang lebih baik, boleh menyokong ketumpatan kuasa yang tinggi dan mengurangkan keperluan pelesapan haba, menjadikan peranti lebih ringan.
Substrat konduktif
Substrat konduktif: Dengan membuang pelbagai bendasing dalam kristal, terutamanya bendasing aras cetek, untuk mencapai kerintangan intrinsik kristal yang tinggi.
Konduktifsubstrat silikon karbidaWafer SiC
Peranti kuasa silikon karbida konduktif adalah melalui pertumbuhan lapisan epitaksi silikon karbida pada substrat konduktif, lembaran epitaksi silikon karbida diproses lebih lanjut, termasuk penghasilan diod Schottky, MOSFET, IGBT, dan sebagainya, yang kebanyakannya digunakan dalam kenderaan elektrik, penjanaan kuasa fotovoltaik, transit kereta api, pusat data, pengecasan dan infrastruktur lain. Faedah prestasi adalah seperti berikut:
Ciri-ciri tekanan tinggi yang dipertingkatkan. Kekuatan medan elektrik pecahan silikon karbida adalah lebih daripada 10 kali ganda daripada silikon, yang menjadikan rintangan tekanan tinggi peranti silikon karbida jauh lebih tinggi daripada peranti silikon yang setara.
Ciri-ciri suhu tinggi yang lebih baik. Silikon karbida mempunyai kekonduksian terma yang lebih tinggi daripada silikon, yang menjadikan pelesapan haba peranti lebih mudah dan suhu operasi had lebih tinggi. Rintangan suhu tinggi boleh menyebabkan peningkatan ketumpatan kuasa yang ketara, sambil mengurangkan keperluan pada sistem penyejukan, supaya terminal boleh menjadi lebih ringan dan kecil.
Penggunaan tenaga yang lebih rendah. ① Peranti silikon karbida mempunyai rintangan hidup yang sangat rendah dan kehilangan hidup yang rendah; (2) Arus kebocoran peranti silikon karbida berkurangan dengan ketara berbanding peranti silikon, sekali gus mengurangkan kehilangan kuasa; ③ Tiada fenomena tailing arus dalam proses pemadaman peranti silikon karbida, dan kehilangan pensuisan adalah rendah, yang meningkatkan frekuensi pensuisan aplikasi praktikal dengan ketara.
Substrat SiC separa bertebat: Doping N digunakan untuk mengawal kerintangan produk konduktif dengan tepat dengan menentukur hubungan yang sepadan antara kepekatan doping nitrogen, kadar pertumbuhan dan kerintangan kristal.
Bahan substrat separa penebat ketulenan tinggi
Peranti RF berasaskan karbon silikon separa bertebat selanjutnya dibuat dengan menumbuhkan lapisan epitaksi galium nitrida pada substrat silikon karbida separa bertebat untuk menyediakan lembaran epitaksi silikon nitrida, termasuk HEMT dan peranti RF galium nitrida lain, yang kebanyakannya digunakan dalam komunikasi 5G, komunikasi kenderaan, aplikasi pertahanan, penghantaran data, aeroangkasa.
Kadar hanyutan elektron tepu bagi bahan silikon karbida dan galium nitrida masing-masing adalah 2.0 dan 2.5 kali ganda daripada silikon, jadi frekuensi operasi peranti silikon karbida dan galium nitrida adalah lebih besar daripada peranti silikon tradisional. Walau bagaimanapun, bahan galium nitrida mempunyai kelemahan iaitu rintangan haba yang lemah, manakala silikon karbida mempunyai rintangan haba dan kekonduksian terma yang baik, yang boleh mengimbangi rintangan haba yang lemah bagi peranti galium nitrida, jadi industri menggunakan silikon karbida separa bertebat sebagai substrat, dan lapisan epitaksi gan ditumbuhkan pada substrat silikon karbida untuk mengeluarkan peranti RF.
Jika terdapat pelanggaran, padamkan kenalan
Masa siaran: 16 Julai 2024