carburo de silicio SiCdispositivo refírese ao dispositivo feito de carburo de silicio como materia prima.
Segundo as diferentes propiedades de resistencia, divídese en dispositivos de potencia de carburo de silicio condutivo ecarburo de silicio semi illadoDispositivos de radiofrecuencia.
Principais formas de dispositivos e aplicacións do carburo de silicio
As principais vantaxes do SiC sobreMateriais de silicioson:
O SiC ten unha banda prohibida 3 veces maior que a do Si, o que pode reducir as fugas e aumentar a tolerancia á temperatura.
O SiC ten 10 veces a intensidade de campo de ruptura do Si, pode mellorar a densidade de corrente, a frecuencia de funcionamento, soportar a capacidade de tensión e reducir a perda de activación e desactivación, máis axeitado para aplicacións de alta tensión.
O SiC ten o dobre de velocidade de deriva de saturación de electróns que o Si, polo que pode funcionar a unha frecuencia máis alta.
O SiC ten 3 veces a condutividade térmica do Si, un mellor rendemento de disipación da calor, pode soportar unha alta densidade de potencia e reducir os requisitos de disipación da calor, facendo que o dispositivo sexa máis lixeiro.
substrato condutor
Substrato condutor: eliminando varias impurezas do cristal, especialmente as de nivel superficial, para conseguir a alta resistividade intrínseca do cristal.
Condutivosubstrato de carburo de silicioOblea de SiC
O dispositivo de alimentación de carburo de silicio condutor realízase mediante o crecemento dunha capa epitaxial de carburo de silicio sobre o substrato condutor. A folla epitaxial de carburo de silicio é procesada posteriormente, incluíndo a produción de díodos Schottky, MOSFET, IGBT, etc., que se utilizan principalmente en vehículos eléctricos, xeración de enerxía fotovoltaica, transporte ferroviario, centros de datos, carga e outras infraestruturas. As vantaxes de rendemento son as seguintes:
Características melloradas de alta presión. A intensidade do campo eléctrico de ruptura do carburo de silicio é máis de 10 veces maior que a do silicio, o que fai que a resistencia á alta presión dos dispositivos de carburo de silicio sexa significativamente maior que a dos dispositivos de silicio equivalentes.
Mellores características a altas temperaturas. O carburo de silicio ten unha maior condutividade térmica que o silicio, o que facilita a disipación da calor do dispositivo e aumenta a temperatura límite de funcionamento. A resistencia a altas temperaturas pode levar a un aumento significativo da densidade de potencia, ao tempo que reduce os requisitos do sistema de refrixeración, de xeito que o terminal pode ser máis lixeiro e miniaturizado.
Menor consumo de enerxía. ① O dispositivo de carburo de silicio ten unha resistencia de activación moi baixa e unhas perdas de activación baixas; (2) A corrente de fuga dos dispositivos de carburo de silicio é significativamente máis baixa que a dos dispositivos de silicio, o que reduce a perda de potencia; ③ Non hai ningún fenómeno de cola de corrente no proceso de apagado dos dispositivos de carburo de silicio e a perda de conmutación é baixa, o que mellora moito a frecuencia de conmutación das aplicacións prácticas.
Substrato de SiC semiillado: o dopado con nitróxeno úsase para controlar con precisión a resistividade dos produtos condutores calibrando a relación correspondente entre a concentración de dopado con nitróxeno, a taxa de crecemento e a resistividade do cristal.
Material de substrato semiaïllante de alta pureza
Os dispositivos de radiofrecuencia (RF) semiillados baseados en carbono e silicio fabrícanse ademais mediante o crecemento dunha capa epitaxial de nitruro de galio sobre un substrato de carburo de silicio semiillado para preparar unha lámina epitaxial de nitruro de silicio, incluíndo HEMT e outros dispositivos de radiofrecuencia de nitruro de galio, que se usan principalmente en comunicacións 5G, comunicacións de vehículos, aplicacións de defensa, transmisión de datos e aeroespacial.
A taxa de deriva de electróns saturada dos materiais de carburo de silicio e nitruro de galio é 2,0 e 2,5 veces maior que a do silicio, respectivamente, polo que a frecuencia de funcionamento dos dispositivos de carburo de silicio e nitruro de galio é maior que a dos dispositivos de silicio tradicionais. Non obstante, o material de nitruro de galio ten a desvantaxe dunha baixa resistencia á calor, mentres que o carburo de silicio ten unha boa resistencia á calor e condutividade térmica, o que pode compensar a baixa resistencia á calor dos dispositivos de nitruro de galio, polo que a industria toma carburo de silicio semiillado como substrato e unha capa epitaxial de gan crece sobre o substrato de carburo de silicio para fabricar dispositivos de RF.
Se hai unha infracción, contacte connosco para eliminar
Data de publicación: 16 de xullo de 2024