Παραγωγή και εφαρμογή των κρυσταλλικών γκοφρετών SIC

Το καρβίδιο του πυριτίου SIC είναι ένα σύνθετο υλικό ημιαγωγών που αποτελείται από τα στοιχεία άνθρακα και πυριτίου, ο οποίος είναι ένα από τα ιδανικά υλικά για την κατασκευή των υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής συχνότητας, υψηλής ισχύος, και υψηλής τάσεως συσκευών.

      Έναντι των παραδοσιακών υλικών πυριτίου (Si), το πλάτος bandgap του καρβιδίου του πυριτίου (SIC) είναι τρεις φορές αυτό του πυριτίου Η θερμική αγωγιμότητα είναι 4-5 φορές αυτό του πυριτίου Η τάση διακοπής είναι 8-10 φορές αυτό του πυριτίου Το ποσοστό κλίσης κορεσμού ηλεκτρονίων είναι 2-3 φορές αυτό του πυριτίου.

Τα πλεονεκτήματα πυρήνων των πρώτων υλών καρβιδίου του πυριτίου απεικονίζονται σε:
1) Χαρακτηριστικά αντίστασης υψηλής τάσης: χαμηλότερη σύνθετη αντίσταση, ευρύτερο bandgap, ικανό να αντισταθεί τα μεγαλύτερες ρεύματα και τις τάσεις, με συνέπεια τα μικρότερα σχέδια προϊόντων και την υψηλότερη αποδοτικότητα
2) Χαρακτηριστικά αντίστασης υψηλής συχνότητας: Οι συσκευές SIC δεν έχουν τρέχοντα να σύρουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κλεισίματος, η οποία μπορεί αποτελεσματικά να βελτιώσει την ταχύτητα μετατροπής του συστατικού (περίπου 3-10 φορές αυτό του Si), κατάλληλο για τις υψηλότερες συχνότητες και τις γρηγορότερες ταχύτητες μετατροπής
3) Υψηλής θερμοκρασίας αντίσταση: Το SIC έχει την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα έναντι του πυριτίου και μπορεί να λειτουργήσει στις υψηλότερες θερμοκρασίες.

     Από την προοπτική της ροής διαδικασίας Η σκόνη SIC υποβάλλεται στην κρυστάλλωση, επεξεργασία, κοπή, αλέθοντας, γυαλίζοντας, και διαδικασία καθαρισμού για να διαμορφώσει τελικά ένα υπόστρωμα. Το υπόστρωμα υποβάλλεται στην κρυσταλλική αύξηση για να λάβει μια κρυσταλλική γκοφρέτα. Οι κρυσταλλικές γκοφρέτες κατασκευάζονται στις συσκευές μέσω των βημάτων όπως η φωτολιθογραφία, χαρακτική, ιονική εμφύτευση, και απόθεση.

    Κόψτε την γκοφρέτα στους κύβους, συσκευάστε τις συσκευές, και τις συγκεντρώστε στις ενότητες σε ένα ειδικό περίβλημα. Η βιομηχανική αλυσίδα περιλαμβάνει το προς τα πάνω υπόστρωμα και την κρυσταλλική, midstream συσκευή και την κατασκευή ενότητας, και τις προς τα κάτω τελικές εφαρμογές.

     Οι συσκευές δύναμης φιαγμένες από καρβίδιο του πυριτίου διαιρούνται σε δύο κατηγορίες βασισμένες στις ηλεκτρικές διαφορές απόδοσής τους, και χρησιμοποιούνται ευρέως στους τομείς όπως τα νέα ενεργειακά οχήματα, η φωτοβολταϊκή ηλεκτρική παραγωγή, η διέλευση ραγών, και η επικοινωνία 5G. Σύμφωνα με τις διαφορετικές ηλεκτρικές ιδιότητες, οι συσκευές φιαγμένες από υλικά καρβιδίου του πυριτίου διαιρούνται σε αγώγιμες συσκευές δύναμης καρβιδίου του πυριτίου και ημι μονώνοντας συσκευές καρβιδίου του πυριτίου, με τους διαφορετικούς τελικούς τομείς εφαρμογής για τους δύο τύπους συσκευών καρβιδίου του πυριτίου.

     Οι αγώγιμες συσκευές δύναμης καρβιδίου του πυριτίου γίνονται κυρίως με την ανάπτυξη των κρυσταλλικών στρωμάτων καρβιδίου του πυριτίου στα αγώγιμα υποστρώματα, λήψη των κρυσταλλικών γκοφρετών καρβιδίου του πυριτίου και της περαιτέρω επεξεργασίας αυτοί. Οι ποικιλίες περιλαμβάνουν τις διόδους Schottky, MOSFETs, IGBTs, κ.λπ. Χρησιμοποιούνται κυρίως κατά την κατασκευή υποδομής όπως τα ηλεκτρικά οχήματα, τη φωτοβολταϊκή ηλεκτρική παραγωγή, τη μεταφορά ραγών, τα κέντρα δεδομένων, και τη χρέωση.

Οι ημι μονώνοντας βασισμένες RF στο καρβίδιο συσκευές πυριτίου γίνονται με την ανάπτυξη των κρυσταλλικών στρωμάτων νιτριδίων γαλλίου στα ημι μονώνοντας υποστρώματα καρβιδίου του πυριτίου για να λάβουν κρυσταλλικές γκοφρέτες νιτριδίων γαλλίου πυριτίου βασισμένες τις στο καρβίδιο. Αυτές οι συσκευές περιλαμβάνουν το HEMT και άλλες συσκευές νιτριδίων RF γαλλίου, που χρησιμοποιούνται κυρίως για την επικοινωνία 5G, την επικοινωνία οχημάτων, τις εφαρμογές εθνικής ασφαλείας, τη μετάδοση στοιχείων, και το αεροδιάστημα.